Текст
                    ISSISI 0130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
1
1980
•-**


химия и жизнь » f /tfc? I Издается с 1965 год* | Ленине 'й < ^. i. ; n nri»i "* £-" '»ЧО' 0 -К." "' ~5. адог;^ ■' шит ^ Вс-ии j^l,b:i;i Проб, г*" и м< « Рч-ЛОР'.'ЭД Ji лит. :. в? эои^г ^*ые л~_с~оа-ос" Сп >ав -ник А го« ег у * г ~ ! Фантастика Н.Т^Й^сёёвГ ПРОГРЕСС, ПЛАН, ЭВМ- Т. В. Козлова. ОЛИМПИЙСКИЙ СТАДИОН У МОСКВЫ-РЕКИ К. С. Петровский. ОХРАНА ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ Л. Г. Соловьев. ВТОРЖЕНИЕ В БИОСФЕРУ В. В. Копылов. БЕЗДОННОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ В. Н. Глухов. СТАРЫЙ МИР РЕЗИНЫ А. П. Минеев. МНОГОЛИКИЕ ГЕМЫ А. М. Городницкий. ЗА ИЛЛЮМИНАТОРОМ ДНО СТИХИ АЛЕКСАНДРА ГОРОДНИЦКОГО В. Е. Гомелюк. НЕОБЫЧНЫЙ МИР ОБЫЧНОЙ КОЛЮШКИ Б. Симкин. ИНЖИР ИЗ РОДА ФИКУСОВ А. Мочаловский. ЯКИ НА КАВКАЗЕ Н. Буланова. ТРЕТИЙ СПОСОБ ЛАКИРОВКИ Ю. Пирумян. ЧИСТЯЩИЕ СРЕДСТВА Д. Владимиров. ЖИВУЧИЕ ОШИБКИ Г. М. Файбусович. КАЛЕНДАРЬ, 1980 А. Сент-Дьёрдьи. В /ДЕБРЯХ XX ВЕКА Н. И. Кузнецова, Ю. А. Шрейдер. ОТКРЫТИЕ ФЛАКОНИКИ А. Г. Спиркин. ПАРОДИЯ КАК СРЕДСТВО ИЗУЧЕНИЯ НАУКИ Э. Винников, М. Мартин. ПОСЛЕДНЯЯ ОХОТА — 8 14 18 22 26 31 37 42 44 47 52 56 59 68 71 75 84 87 88 НА ОБЛОЖКЕ - рисунок художника Г Бисырова к статье «Олимпийский стадион у Москвы-реки». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ: фрагмент лубка XIX века из коллекции музея в Нёйкирхене (ГДР). Называется лубок так: «Не пей сего зелья, ибо оно яд». Алкоголь — один из главных разрушителей внутренней среды человека, но, к сожалению, не единственный. Об шэтом — 6 статье К С. Петровского «Охрани внутренней среды». ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОНСУЛЬТАЦИИ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК ИНФОРМАЦИЯ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 7 30 50 5В 5В 62 83, 93 94 94 96
Экономика, производство Прогресс, план, ЭВМ Член-корреспондент АН СССР К Н. МОИСЕЕВ Вычислительной технике, как и другим великим открытиям, суждено дать новый творческий импульс нашей цивилизации, и прежде всего ее производительным силам. Без ЭВМ были бы невозможны быстрые успехи атомной энергетики, выход человека в космос, развитие химических и прочих технологий, требующих высокой синхронизации... Но главный эффект от применения вычислительной техники следует ожидать в социальной и экономической сферах, а также при решении насущных экологических проблем. Иначе говоря, ЭВМ могут сыграть роль первой скрипки в тех областях человеческой деятельности, где возрастающая сложность задач и мощь цивилизации делают опасными любые недостаточно обоснованные решения. Роль вычислительной техники в управлении хозяйством далеко выходит за научные и технические рамки. Страна, добившаяся максимального эффекта от ЭВМ, получит весомые преимущества, которые в ближайшие десятилетия могут изменить ее промышленный потенциал, а следовательно, ее положение в мире. Вычислительная техника невольно стимулирует такое развитие общественных (в частности, производственных) отношений, которое в наибольшей степени соответствовало бы новому уровню производительных сил, новому информационному обеспечению процедуры принятия решений. Ясное понимание этого позволит полнее использовать возможности целенаправленного развития общества, которыми обладает мир социализма.
УДОБНЫЕ ИЛЛЮЗИИ В экономику, планирование и управление ЭВМ пришли еще в пятидесятых годах. Быстрое совершенствование математического, и прежде всего линейного программирования, казалось, дарило богатые возможности. К тому же считали, что управление народным хозяйством — зто главным образом планирование. А поскольку смысл планирования заключается в достижении некоторого оптимума, то рациональное планирование вроде бы и должно сводиться к той или иной задаче программирования. Такие рассуждения стали источником примитивного технократизма: на лекциях и в печати часто фигурировала одна и та же мысль — дайте нам побольше ЭВМ B000, 4000 — это зависело от аппетита авторов), и дефекты управления будут устранены. Я, может быть, утрирую ситуацию, но тенденция свести проблемы управления народным хозяйством к приобретению определенного количества вычислительных машин прослеживалась четко. Постепенно, однако, выяснилось, что успех автоматизированных систем управления гораздо больше зависит от совершенства математического обеспечения, нежели от количества ЭВМ. Более того, стоимость математического обеспечения, стоимость разработки математических программ зачастую оказывалась выше стоимости самой вычислительной системы. Ныне мы, наверное, переживаем второе поколение иллюзий. Суть их примерно такова: проблема использования ЭВМ в системах управления народным хозяйством сводится к созданию некоей промышленной отрасли, занимающейся математическим обеспечением, вычислениями. Но на самом деле проблемы куда шире и не сводимы к чисто техническим вопросам. Более того, я убежден, что главные трудности лежат в другой сфере. Автоматизированные системы управления (АСУ), с которыми мне довелось познакомиться, строго говоря, системами управления не' являются. Они заняты переработкой информации, и только. Самая трудная и важная часть АСУ (процедура принятия решений) в них отсутствует. Другими словами, автоматизация процессов управления началась с информационных систем. Создатели этих систем мне говорили, и я с этим в свое время соглашался, что здесь есть логика: информация — она же нужна всем... Вначале зто утверждение казалось бесспорным. Но если оно верно, то почему так трудно входят в жизнь даже информационные системы? Почему некоторые из них (даже те, что зарекомендовали себя с самой лучшей стороны) не только не тиражируют, но постепенно перестают эксплуатировать? И то, что мне казалось очевидным сначала, постепенно стало неясным. В самом деле, ведь информация нужна не сама по себе, а для вполне определенной цели, для принятия решения. Плохая информация или недостаток информации могут привести к ошибке, к необоснованному решению. Так или иначе, но информация всегда связана с процедурами принятия решений. И если процедура несовершенна, если хозяйственный механизм не предъявляет высоких требований к ее качеству, то и информационная система оказывается не очень нужной. Приведу один, к сожалению, достаточно распространенный пример. Предположим, что в некоем учреждении (пусть то будет научный институт или химический завод) готовят приказ. Его готовит заместитель директора часто только на основании предложений, поступивших «снизу». В приказе начальникам отделов будут даны какие-то распоряжения. Но по традиции, прежде чем приказ будет подписан, эти начальники должны его «завизировать», то есть согласиться с теми новыми делами, которые приказ возлагает на их плечи. Если кто-либо из них не согласен с новыми обязанностями, документ возвращают «на доработку». Спрашивается, нужна ли директору подобного учреж-
дения информационная система? Ответ однозначен — нет! Но и настоящего управления здесь тоже нет. Роль руководителя сводится к согласованию предложений нижних звеньев. Ситуация достаточно типичная: стремление не рисковать, уйти от возможной ответственности отнюдь не редкость. А вот другой пример. Если известно, что некое должностное лицо отлично знает ситуацию, то с него и спрос большой. Куда спокойнее не иметь информационной системы, которая тайное делает явным. Итак, тезис, будто любое лицо, принимающее решения, всегда заинтересовано в информации, причем тем больше, чем она точнее отражает реальность,— наверное, тоже отражает одну из иллюзий... Бороться с подобными коллизиями отнюдь не просто. Для этого прежде всего нужно непрерывно совершенствовать хозяйственный механизм. В идеале он должен быть отлажен так, чтобы «автоматически требовать» от руководства учреждений такой перестройки процедуры принятия решений (т. е. управления), чтобы она в принципе не могла обойтись без развитых систем сбора и обработки информации. На решение подобных вопросов и направлено июльское A979 г.) постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы». Часто думают, будто цель или критерий, то есть оценка того, что лучше или хуже,— вещь более или менее простая. Не эта ли иллюзия и породила ту легкость, с которой употребляют слова «оптимальность», «оптимальный план», «общехозяйственный оптимум»? Коллективу Вычислительного центра АН СССР расстаться с этой иллюзией и понять, что главная трудность применения ЭВМ и математических методов заключена в правильном понимании целей и критериев, помогла конкретная прикладная работа. Расскажу об одном эпизоде, который был весьма типичен для того периода нашей деятельности. В 1961 году Вычислительный центр участвовал в одном из первых экспериментов по использованию ЭВМ в управлении автомобильным транспортом. Для эксперимента была выделена автобаза, откуда каждую пятницу нам приносили заявки организаций на строительные материалы (гравий, щебень, бетон и т. д.). А в воскресенье мы передавали базе точные маршруты для всех авто ашин на следующую неделю: откуда, куда, сколько и каким маршрутом надо везти грузы. При решении задачи мы руководствовались двумя критериями, которые были предварительно согласованы с руководителями автобазы. Первый — это выполнение заявок потребителей — тех, кому везли грузы (автобаза для того и создана). Второй — холостой пробег. Два этих критерия совместимы, и задача свелась к составлению плана перевозок грузов с минимальным холостым пробегом... Увы, через три месяца автобаза оказалась на грани финансового краха. Очевидные критерии, на основе которых мы составляли план перевозок, на практике оказались вовсе не очевидными. Главный показатель, по которому вышестоящие организации оценивали работу автобазы, был иной: тонно-километры (количество перевезенных тонн грузов, умноженное на показания спидометра). После создания системы расчетов автомашины стали перевозить гораздо больше грузов, чем до нашего «вмешательства». Но сокращение холостого пробега и невозможность приписок, то есть неверной оценки расстояний, привели к тому, что план был выполнен едва на 80%. Такая же ситуация сложилась и с другими важными показателями, например с расходом бензина. Точный учет пробега резко снизил его «экономию», получавшуюся от той же произвольной записи расстояний, а следовательно, и заработки шоферов. Наконец, и это очень важно, математика нарушила неформальные связи в жизни автобазы. Директор оказался связанным жесткими условиями и не мог, например, выделить для нужд ремонтников на несколько дней одну- две машины, ибо зто помешало бы выполнить заявки организаций. А отсутствие «неплановых машин» не позволяло ускорить необходимый ремонт техники и т. д. После обсуждения этой ситуации автомобилисты предложили нам решить задачу на максимум критерия — «тонно-километры». Но это предложение, выгодное автобазе, шло вразрез с интересами государства, поскольку в нем отсутствовало главное — выполнение заявок на перевозимые материалы, то есть то, для чего была создана автобаза. И ответ, который могла дать ЭВМ, можно было высказать заранее: каждая машина, взяв груз, должна выехать на московскую кольцевую дорогу и до конца рабочего дня кружиться вокруг города. 4
Простота задачи о перевозках оказалась кажущейся: математика требует глубокого экономического анализа и перестройки не только процедур, но и критериев (оценок, показателей) планирования, включения более совершенных хозяйственных механизмов. Даже если речь идет об управлении таким простым с точки зрения экономики организмом, как автобаза. Так или иначе, но использование вычислительной техники в практике народнохозяйственного управления ставит проблемы, решение которых не тривиально и ключ к которым лежит в области, весьма далекой от техники. Попробуем подойти к анализу этих проблем с позиций марксистской диалектики. О ДИАЛЕКТИКЕ ОБЩЕСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ Одно из главнейших свойств живой материи — стремление сохранить гомео- стазис (устойчивость). Это понятие, вошедшее в науку в конце прошлого века, расплывчато, и разные авторы придают ему далеко не идентичный смысл. Говоря о гомеостатической границе, я буду иметь в виду только внешние параметры, за которыми существование организма невозможно. Каждый организм стремится отойти от гомеоста- тических рубежей или в навязанных ему новых условиях так изменить свои внутренние параметры, чтобы гомеостати- ческая граница отдалилась. Я употребил термин «организм», он шире понятия «живое существо». Организмом я буду называть лишь ту живую систему, которой присущи не только определенные цели, но и возможности их достижения. В организме всегда есть обратные связи, обеспечивающие его целенаправленное функционирование. С такой точки зрения уже не всякая живая система — организм. Например, биоценоз (экосистема) организмом не является, хотя и можно говорить о его гомеостазисе. Дело в том, что у биоценоза не возникает петли обратной связи, отвечающей за стабильность всей системы. Сохранение гомеостазисе — как бы главная цель любого организма, любой живой системы. Конечно же, многоликие обратные связи, возникающие в обществе (с этой точки зрения оно тоже своего рода организм), неизмеримо сложнее, нежели в остальном живом мире. Труд и только труд создает надежную стабильность современного человека. Производственный процесс связывает, консолидирует людей. И любая группа индивидуумов, объединенная общностью производственных или иных процессов, представляет собой некую ячейку, некий организм, то есть имеет собственные интересы. Если на биотическом уровне организации материи свойства организма присущи лишь самым нижним звеньям (биоценоз уже не является организмом!), то общественный уровень организации материи характерен тем, что любая его ячейка — организм. Не только производственный коллектив цеха, не только химическое или иное предприятие, не только регион или страна, но в современных условиях и все человечество представляет собой организм. Действия каждой ячейки (группы людей) зависят от решений субъектов (лица или лиц — директората), которые руководят ячейками. Но гомеостазис этих лиц может не совпадать с гомеоста- зисом того организма, который они представляют. Это рассогласование тоже зависит от общественных институтов, изменение которых во власти людей. (Один из французских королей изрек: государство — это я! Предельный случай субъективного отождествления интересов личности и того организма, который она представляет.) Ко всему этому добавляется еще одна трудность: разные люди, как правило, по-разному информированы об окружающей ситуации, следовательно, у них субъективное представление об интересах, свойственных организму. Присущая обществу противоречивость интересов и целей (вспомните пример с автобазой) порождает механизмы (правовые, в частности), действующие «автоматически». И, рассуждая о проблемах использования вычислительной техники, нельзя забывать обо всем этом. Обрисовать перспективы применения новой техники можно, лишь опираясь на знание реальных механизмов, определяющих функционирование той или иной народнохозяйственной ячейки, механизмов, которые часто возникают стихийно из-за нетождественности интересов и целей разных экономических организмов. Эти механизмы зависят от правовых норм, традиций, жизненного уровня и многого-многого другого. Большинство этих факторов в условиях социализма можно целенаправленно изменить, то есть повлиять на характеристики самих
организмов, увеличив тем самым эффективность функционирования экономического организма всей страны. НЕМНОГО О ПРОГРАММНОМ МЕТОДЕ В социалистических странах уделяют много внимания так называемому программному (программно-целевому) методу планирования и управления. Основываясь на сказанном выше, программный метод можно дополнить. Концепция развития экономического организма любого уровня, в том числе и страны, всегда некоторая доктрина. В условиях социалистических государств формирование этой доктрины — прерогатива партии рабочего класса, она формируется в партийных документах, и прежде всего в программных установках съездов. Главная цель дальнейшей процедуры управления — формирование механизмов (принципов отбора), позволяющих превратить программные установки (цели) в конкретные хозяйственные мероприятия. Поэтому метод, формирующий зти механизмы, и называют программным. Ныне часто употребляют термин «хозяйственный механизм», означающий не что иное, как механизм обратной связи: поощрение за хорошие результаты трудовой деятельности и наказание за плохие. Это очень важно, но отнюдь не исчерпывает всего спектра проблем программного метода. Я думаю, что центральная среди них — проблема согласования прав (обязанностей) и ответственности субъектов (отдельных лиц или группы лиц), представляющих тот или иной общественный организм. Жизнь требует научно обоснованного, тщательно сбалансированного распределения прав и ответственности руководителей любого звена экономического организма страны. Не обойтись и без стройной системы целенаправленного проектирования экономических или правовых механизмов, срабатывающих «автоматически», то есть не обойтись без тщательного планирования системы обратных связей, сплетающих воедино степень реализации программ и планов с гомеостази- сом организмов самого разного уровня, которые составляют наше общество. Заметим, что сама постановка этой проблемы возможна только в условиях социализма. О ТРУДНОСТЯХ, КОТОРЫЕ ЧАСТО НЕ ПРИНИМАЮТ ВО ВНИМАНИЕ Если экономический организм страны быстро впитывает достижения науки, это эквивалентно его быстрому совершенствованию — основному условию гомеостазиса на современном этапе развития цивилизации, развития производительных сил. Способность страны широко использовать вычислительную технику — это необходимое условие развития ее экономики, обороноспособности, научного, технического и промышленного могущества — основных составляющих гомеостазиса. Вот почему всемерное использование вычислительной техники в сфере экономики, и особенно в планировании, исключительно важно. Для этого необходимо, чтобы экономические критерии, оценки, принципы отбора обладали определенными качествами. Механизмы функционирования экономики должны быть такими, чтобы применение ЭВМ стало жизненной необходимостью любой экономической ячейки, входящей в народнохозяйственный организм страны. И конечно же, нужна программа внедрения ЭВМ, цепь соответствующих мероприятий. Моя точка зрения, как это следует из предыдущего, состоит в том, что основа программы — изучение таких модификаций инфраструктуры (механизмов народнохозяйственного управления, правовых норм, соотношения между правами и ответственностью), при которых использование вычислительной техники (впрочем, как и другой новой техники) станет органической необходимостью. Трудность же здесь в том, что локальных мероприятий явно недостаточно. Человечество еще не придумало лучшего, чем деньги, соизмерителя продукции. Значит, механизм ценообразования пока остается одним из рычагов в управлении народнохозяйственным организмом. Цены должны отражать общественно необходимые затраты труда. Именно обоснованно необходимые, а не среднюю себестоимость, как утверждают некоторые экономисты. То есть цены должны быть состыкованы с передовой теорией и передовыми способами управления. Рассуждая об использовании новой техники, мы пришли к системному анализу и проектированию механизмов, управляющих экономической жизнью общества. Я не оговорился — проектированию. В социалистическом обществе с его плановым началом такие механизмы надо формировать целенаправленно. Увы, эти проблемы почти не привлекают внимание экономистов, социологов, юристов. О
Использование ЭВМ невозможно без формальных математических описаний изучаемых явлений. Сегодня этому нигде специально не учат (заметим, что таково положение не только в CCCFJ аналогичная картина в США и в других развитых странах). Специалисты, применяющие вычислительную технику для изучения сложных процессов в окружающей среде, экономике, физике, социальной сфере, по своему исходному образованию, как правило, физики или математики. Биологов, экологов, экономистов среди них единицы. Людей с гуманитарным образованием вообще нет. Это одна из причин, например, того, что в социально-экономической сфере формальные математические методы в ходу только при анализе самых простейших задач. Новые гигантские проекты, сложнейшее управление социально-экономическими, эколого-экономическими системами, территориальными производственными комплексами невозможны без совместного анализа самых разных процессов. Отсутствие же специалистов, владеющих методами прикладного системного анализа, тормозит использование вычислительной техники. Любая новая техника, любая новая технология стимулируют развитие производительных сил общества. Однако, как учит марксизм, изменение производительных сил влечет за собой совершенствование производственных отношений. Всякий раз, когда появляются новые производительные силы, начинается некая перестройка производственных отношений, должны меняться расстановка людей, взаимообусловленность их деятельности, характер управления... Только в этих условиях раскроются новые возможности производительных сил. Именно поэтому на протяжении всей истории Советского государства партия занимается совершенствованием организационной структуры, принципов управления, хозрасчета и т. д. Необходимость качественного усовершенствования хозяйственных механизмов ныне закреплена в решениях XXV съезда партии. Новые принципы управления, которые рождаются вместе с внедрением вычислительной техники, лишь тогда будут способствовать росту производительности общественного труда, когда будет усовершенствована система формирования и принятия административных, управленческих решений. Вычислительная техника позволяет сразу анализировать множество вариантов, избегать ошибок и несогласованностей при проектировании и планировании, она совершенствует процесс интеллектуальной деятельности. Раскрытие всех ее возможностей неминуемо приведет к изменению привычных стандартов и революционизирует обыденную деятельность работников системы управления, изменит саму основу управленческого труда. Право, все это слишком серьезно, чтобы остаться втуне. В ПОМОЩЬ АВТОМОБИЛИСТАМ В ГИПИ лакокрасочной промышленности разработана порошковая эпоксидная краска П-ЭП-45 для фосфати- рованных дисков колес автомашины «Жигули». Эта серая краска должна заменить алюминиевую эмаль. Срок службы деталей автомобиля, покрытых такой краской, в 5—6 раз больше, чем при защите их старым способом. Эпоксидная краска П-ЭП-45 представляет собой гомогенизированную смесь эпоксидных смол, отвердите- ля, ускорителя отверждения, пигментов и некоторых других добавок. Наносят ее методом электростатического напыления. Оптимальная толщина покрытия — 70— 80 мкм, при этом расход краски составляет 80—90 г на квадратный метр поверхности. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1979. № 1 МЕТИЛЭТИЛКЕТОН — НОВЫМ СПОСОБОМ Метилэтилкетон — популярный растворитель, исходный продукт для многих органических синтезов. У промышленного метода его получения — сернокислотной гидратации бутенов с последующим дегидрированием 2-бу- танола немало недостатков: многостадийность, довольно высокая температура D00—600°С), дорогой серебряный катализатор, большой объем сточных вод. Недавно предложен новый метод получения метилэтил- кетона, основанный на жид- кофазной реакции радикального присоединения ацеталь- дегида к этилену. Инициатором процесса служит кислород, катализаторами — соли марганца нли кобальта. Процесс идет при температуре 20—30е С и давлении 10— 20 атм. Основной побочный продукт — уксусная кислота. «Химическая промышленность», 1979, № 9 7
Олимпийский стадион у Москвы-реки Двадцать вторым стадионом, который навечно получит право именоваться олимпийским, станет московский стадион в Лужниках. Построенный в 1956 году перед Спартакиадой народов СССР, Центральный стадион имени В. И. Ленина не раз принимал лучших атлетов мира. К каждому новому сезону, к каждому соревнованию тщательно готовилось его обширное и технически сложное хозяйство. К самым главным за почти четвертьвековую историю стадиона состязаниям Большая спортивная арена в Лужниках будет полностью реконструирована. Перестроены трибуны, вмещающие 103 тысячи зрителей, возведены новые мачты электрического освещения, заменено покрытие беговой дорожки и секторов, создана сложная и разветвленная система информации, использующая современные электронные вычислительные машины. Лучшие атлеты мира готовятся к Олимпиаде-80. Готовится к играм и самый большой московский стадион, который через полгода станет олимпийским. ТАРТАН, СПОРТАН, РЕКОРТАН. КАКАЯ РАЗНИЦА! Легкоатлетические соревнования Олимпиады в Мехико были отмечены серией феноменальных мировых рекор- 8
дов, не превзойденных и сегодня, через одиннадцать лет: 100 метров — 9,95 сек (Дж. Хайнс), 200 метров — 19,83 сек (Т. Смит), 400 метров — 43,86 сек (Л. Эванс). Наконец, в Мехико был совершен фантастический «прыжок в будущее», как окрестили результат Р. Бимона в прыжках в длину — 8,90 м. Наверное, не совсем правильно объяснять этот удивительный всплеск рекордов одним лишь покрытием дорожки — жестким синтетическим покрытием из материала, получившего известность под названием «тартан». Скорее всего, сказался и разреженный воздух среднегорья, способствующий высоким результатам во взрывных, спринтерских дисциплинах. Одно бесспорно: синтетическое покрытие сделало легкую атлетику независимой от погоды, уравняло шансы соревнующихся атлетов. Через год после Олимпиады в Мехико появился новый материал для дорожек — созданный в ФРГ рекортан; в 1971 году его уложили в Лужниках, в 1972 году — на олимпийском стадионе Мюнхена. Сегодня добрый десяток стран выпускает синтетические дорожки. Хорошо зарекомендовало себя и отечественное покрытие — спортан. И тартан, и рекортан, и спортан — с химической точки зрения, родные братья. Все это близкие по рецептуре полиуретановые композиции, состоящие из синтетической смолы, отвердителя и наполнителя, а также специальных добавок — противостарителей, адсорбентов, пигментов. А отличаются используемые в разных странах рецепту- Укладка тартана Тартановая дорожка Лужников прошла проверку на соревнованиях VII Спартакиады народов СССР. Впереди главное испытание — Олимпиада-80 ры лишь в частностях — разные проти- востарители, пигменты. Мировые рекорды, и не только в особо благоприятных условиях,— отнюдь не привилегия тартановых дорожек. Напомним, что мировое достижение В. Ященко по прыжкам в высоту B34 см) установлено в 1978 году на Тбилисском стадионе, в секторе с нашим, спортано- вым покрытием. А англичанин С. Коэ установил летом 1979 года рекорды мира в беге на милю C мин 49,0 сек) и 800 метров A мин 42,4 сек) на рекортановой дорожке стадиона «Бишлет» в Осло. И все же самый популярный из тройки — тартан. Тартановые покрытия уложены более чем на трехстах стадионах; для олимпийских Лужников тоже выбрали такую дорожку. Для нее тщательно подготовили ложе — отсыпали грунт и гравий, выполнили точнейшую нивелировку, затем уложили асфальт. Через две недели, когда асфальт полностью застыл, началась укладка синтетического покрытия. Специальные тартаноукладчики вышли на асфальтовую дорожку и стали выливать на ее поверхность тщательно перемешанные ингредиенты, причем машина сразу же разравнивала вылитую массу. Полимеризация смолы (образование твердой полиуретановой композиции) протекала прямо на дорожке, при этом температура материала поднималась до 50—55°С. Вслед за первым слоем тартана был уложен второй, на него4 нанесли клеящий состав, а сверху его посыпали крошкой того же полиуретана. Крошка делает поверхность шеро-
ховатои, улучшает сцепление подошвы с тартановой дорожкой. Ярко-красный тартан Лужников изготовлен точно по рекомендациям Международной любительской федерации легкой атлетики: толщина покрытия на дорожке 12 см, в секторах — 20 см. Он прошел проверку на соревнованиях VII Спартакиады народов СССР. Впереди главное испытание — Олимпиада-80. КАК ЗАКОПАЛИ ЯМУ История прыжков в высоту — история борьбы стилей. Вот и сегодня среди специалистов легкой атлетики не затихает дискуссия: какой способ эффективней — классический «перекидной» или экстравагантный «фосбери- флоп». Напомним, что на Олимпиаде в Мюнхене американец Р. Фосбери продемонстрировал невиданную прежде, на первый взгляд какую-то противоестественную, технику прыжка: атлет выходил спиной на планку, переваливал через нее и головой вниз плюхался в яму для приземления (заметим, кстати, что английское «to flop» как раз и означает «плюхаться»). Прыгая столь необычным способом, Фосбери победил на Олимпиаде. У него нашлось немало последователей, и сотни прыгунов стали переучиваться. Старому доброму «перекидному» был вынесен приговор. Но приверженцы этого способа твердо отстаивают свои позиции. И вот уже прыгун классического стиля Владимир Ященко отобрал рекорд у сторонников «флопа». ...Очень интересно сравнить технику прыжка двух выдающихся мастеров «перекидного» стиля — Брумеля и Ященко. Посмотрите на кинограмму: Брумель, перекатываясь через планку, вращает тело вдоль нее и расчетливо приземляется на локоть и колено. Bilii Кадры из кинограмм прыжков В. Брумеля (вверху) и В. Ященко. Хорошо видны различия в технике прыжка двух выдающихся мастеров перекидного стиля *<** 10 J0
У Ященко все по-другому: он «работает» почти поперек планки, как бы ныряет через нее и в результате падает на плечо и голову. Разница в технике прыжка очевидна. В чем здесь дело? Только ли в индивидуальных особенностях Брумеля и Ященко? Незадолго до появления «флопа» на стадионах произошло малозаметное событие: была ликвидирована традиционная яма приземления в секторах для прыжков и в высоту, и с шестом. Поясним, не вдаваясь в подробности: вместо ямы с опилками, или с матами, или (в 60-е годы) с обрезками поролона появились монолитные поролоновые подушки. Будут они, разумеется, и в олимпийских Лужниках. Перелетев через планку, атлет приземляется на упругий поролоновый матрас; он не падает на него, а скорее — ложится. Это изменение оборудования, казалось бы, такое незначительное и непринципиальное, радикально сказалось на технике прыжка. Будучи уверенным в безопасности приземления на поролон (кстати, поролон, как и тартан, тоже полиуретановый материал, только вспененный), прыгун может позволить себе атаковать планку под любым удобным ему углом, не думать, какой частью тела он приземлится. Датчики в стартовых колодках безошибочно обнаружат виновника фальстарта Не этим ли объясняется различие прыжков Брумеля и Ященко? И не поролоновой ли подушке легкая атлетика обязана появлением «фосбери-фло- па»? В конце концов, кому хочется плюхаться на твердое головой... ТОЧНОСТЬ До последнего времени самым уязвимым местом в судействе спринтерских забегов было определение фальстартов. Многие стремились начать бег на десятую дол ю секунды до выстрела стартового пистолета, у иных просто не выдерживали нервы; неуловимое на глаз мгновение нередко приносило им не совсем заслуженную победу. Прецизионная автоматическая система хронометража, которую разработала для Олимпиады-80 швейцарская фирма «Свисс-Тайминг», полностью исключит судейские ошибки при фальстартах. Выстрел стартового пистолета включает всю систему хронометража: секундомер на основе кварцевого генератора, за сутки ошибающийся на сотую долю секунды; фотоэлемент на финише; датчики, смонтированные в стартовых колодках. Специалисты спортивной физиологии опытным путем установили, что спринтеры с идеальной реакцией начинают бег через 0,16—0,17 сек после выстрела. Если датчики в стартовых колодках подадут сигнал раньше, значит, бегун сорвался со старта, не дожидаясь команды. На случай, если среди участников игр окажется спринтер с уникаль- I MSilil
sink » швтик я JIBJTtWt у Ш81МК ■ Q В Q 3 О В ъ 2 и в ч ^ п \ ч Через 10 секунд после забега судьи получают такие отпечатки фотофиниша. Цифры внизу кадра фиксируют остановленные объективом мгновения ной реакцией, минимальным интервалом запаздывания решили считать 0,11 сек. Если стартовый датчик сработает быстрее, система автоматически зарегистрирует фальстарт и прекратит забег. Разумеется, виновник будет известен. Но вот старт дан. Через десять секунд бегуны пересекли финиш. И в то же мгновение «прочитанные» финишным фотоэлементом и электронным секундомером результаты появятся на световом табло стадиона. Правда, это результаты предварительные. Абсолютно объективные данные для их утверждения или отмены появятся через десять секунд после окончания забега — столько времени требуется, чтобы методом ускоренного проявления получить готовые отпечатки фотофиниша. Свои заботы у арбитров соревнований по так называемым дальним метаниям — копья, диска, молота. Сразу же после падения снаряда на землю нужно протянуть стометровую рулетку (копье порою улетает и за 90 метров), хорошо натянуть ее, сообщить результат в судейскую коллегию. Такая процедура не отличается особой оперативностью, не говоря уже о точности. Измерение расстояний в десятки метров рулеткой сопряжено с большой погрешностью — тут и непостоянное натяжение металлической ленты, и глазные ошибки при считывании, и тепловое расширение линейки. Для судейства дальних метаний на Московских играх всемирно известная фирма «Карл Цейсе» (Йена, ГДР) разработала уникальную измерительную аппаратуру. Один из судей втыкает в место падения снаряда штырь с зеркальной призмой. Другой судья, на трибуне, находит призму с помощью визира оптического прибора и посылает 12
зеркальная призма метатель дальность метания (вычисляется) Измерение дальности метаний. Нехитрый геометрический расчет, доступный школьнику-старшекласснику, Поручен для скорости электронным калькуляторам прибора* изготовленного для Московской Олимпиады фирмой «Карл Цейсе» (Йена. ГДР). Схема измерения на, рисунке упрошена — на самом деле прибор установлен выше уровня поля, что несколько усложняет расчет на ее зеркальную поверхность сфокусированный инфракрасный луч. Луч отражается и возвращается в аппарат, где измеряется разница фаз прямого и отраженного лучей, а по ней — расстояние до призмы с точностью до 0,1 см и угол наблюдения с точностью до 0,001 градуса. Остается проделать нехитрый геометрический расчет, доступный школьнику-старшекласснику; дл я скорости этот расчет выполн яют электронные калькуляторы прибора. При этом вводятся уточняющие поправки — в частности, на изменение температуры воздуха, чуть ли не на дыхание болельщиков. Через десять секунд результат появляется на световом табло. Над трибунами стадиона в Лужниках установлено зеркало Олимпиады — два огромных световых матричных табло, созданных советскими и венгерскими специалистами. На этих табло будут высвечиваться не только имена призеров и их результаты; с помощью телекамер на них можно воспроизвести любой эпизод соревнований, крупным планом показать стартующих атлетов или метателя с молотом в руках. И конечно же, зрители смогут увидеть волнующие каждого болельщика моменты рождения новых рекордов. Очень хочется, чтобы на табло олимпийского стадиона у Москвы- реки такие «картинки» вспыхивали как можно чаще. Т. В. КОЗЛОВА, спортивный обозреватель ТАСС 4*
Охрана внутренней среды Профессор К. С. ПЕТРОВСКИЙ, f-й Московский медицинский институт Охрана среды стала в наше время одной из важнейших проблем человечества. Однако почти всегда речь идет об окружающей нас среде. Между тем охране и защите подлежит в неменьшей степени и внутренняя среда человека. Показатели качества внутренней среды — это обмен веществ, состояние крови и других сред организма, функциональная эффективность его систем — центральной нервной, сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной и прочих. Организм человека и его внутренняя среда достаточно совершенны. Еспи бы их не портили (прежде всего сам человек), то, несомненно, меньше было бы сердечно-сосудистых и нервных, а возможно, и раковых заболеваний. Во всяком случае, именно защита, охрана внутренней среды есть основа наступательной профилактики болезней, которая зависит прежде всего от самого человека: как он относится к своей внутренней среде, как ограждает ее от нежелательных воздействий, не отравляет ли сам себя. Охрана внутренней среды — это сознательная, убежденная самопрофилактика: устранить или хотя бы ограничить вредные воздействия на организм, не допустить их систематичности и суммации до уровня формирования болезней. А охранять свою внутреннюю среду надо, во-первых, от интоксикации всех видов и, во-вторых, от тех веществ, которые образуются в организме и нарушают нормальный обмен, извращают функцию регуляторных систем. Чаще других встречаются алкогольная, никотиновая и лекарственная интоксикации, а также аутоинтоксикации — кишечная и стрессовая. АЛКОГОЛЬНАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ Она самая распространенная в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, хронический алкоголизм — одно из наиболее частых заболеваний во всех странах, и борьба с ним ведется не только в медицинском направлении, но и в социальном, юридическом и т. д., причем медицина старается изыскать в первую очередь эффективные средства лечения и профилактики алкоголизма. 14 in
Никакая другая хроническая интоксикация не наносит такого многостороннего вреда внутренней среде, как алкогольная. Общеизвестны тяжелые нарушения центральной нервной системы и печени, однако не менее пагубно алкогольная интоксикация влияет на обмен веществ, особенно белковый и жировой. Снижается функция иммунных, защитных механизмов, уменьшается устойчивость к действию неблагоприятных внешних факторов. Существенные нарушения возникают в обмене медиаторов — химических передатчиков нервного возбуждения, и особенно печально, что при этом формируется повышенное неугасающее влечение к потреблению алкоголя. Вот если бы удалось создать эффективные, физиологически безвредные средства, блокирующие влечение к алкоголю... Заметим попутно, что в современных условиях очень важна защита внутренней среды вообще от действия концентрированных веществ в составе пищи и напитков: даже чрезмерно крепкие кофе и чай безусловно наносят вред внутренней среде, и увлекаться ими не следует. Но в первую очередь это относится, конечно, к крепким алкогольным напиткам. Пора подумать об ограничении их крепости, установить «потолок» на уровне примерно 15°. Надо щадить внутреннюю среду. Вряд ли в чьих-либо интересах приводить человека мгновенно в состояние выраженного опьянения. НИКОТИНОВАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ Ее опасность достаточно известна. Наибольший ущерб внутренней среде она наносит в крайних возрастных группах — в детстве и пожилом возрасте; исключительно тяжелы последствия курения беременных женщин и кормящих матерей. Борьба с курением приближается к вершине: вряд ли можно добавить что- либо новое. Курить не следует, это очевидно для всех. Однако потребление табака не уменьшается, а значит, кое-что необходимо уточнить и усилить. Прежде всего, надо ограничить концентрацию никотина, смолистых и других вредных веществ в табаках (разумеется, не в ущерб вкусовым свойствам). Селекционные изыскания, выведение малоникотиновых сортов табака (как это сделано, например, в Болгарии) дают возможность хотя бы ослабить вредные последствия курения. Не потерял значения и метод пропитки табака веществами антиникотинового ряда, смягчающими спазмо-сосудистое действие никотина. Большей решительности требуют запретительные меры. Необходимо немедленно, сейчас же запретить курение в служебное время всем врачам, где бы они ни работали. Врач, курящий на глазах у больных, сводит на нет всю антиникотиновую пропаганду, опровергая ее собственным примером. Никто не должен видеть курящего врача! Никто не должен видеть курящего преподавателя! Курение — не тот пример, который ученик должен брать с учителя. Точно так же необходимо, чтобы все родители осознали: надо бросить курение ради здоровья детей. Не только потому, что табачный дым отравляет воздух квартир и лестничных клеток, но и потому, что нет более убедительного примера для детей, нежели родительский... ЛЕКАРСТВЕННАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ Чрезмерное использование лекарств крайне неблагоприятно действует на внутреннюю среду. Огромное количество выпускаемых лекарственных препаратов, широкое оповещение об их лечебной эффективности, сведения из популярной печати и дополнение этих сведений самыми невероятными слухами создают благоприятные условия для лекарственного самолечения. К сожалению и в лечебных учреждениях нередко используют лекарственные препараты слишком обильно. Это приводит к полипрагмазии, одновременному совместному приему многих лекарственных препаратов; порой их назначают по десятку и более на один прием. В таком случае весьма вероятно, что в созданной комбинации препараты несовместимы и образуют токсичные метаболиты. Тяжесть лекарственных осложнений зависит от числа одновременно принимаемых лекарств. Например, если лекарств пять, то лекарственные осложнения возникают в 1,5% случаев; если же лекарств двадцать, то частота осложнений возрастает до 60%. Предлагалось ограничить совместный прием четырьмя различными препаратами. Конечно, это не относится к острым, тяжелым случаям, когда оправданы все средства спасения, в том числе и любое количество медикаментозных средств по усмотрению лечащих врачей. Современные высокоактивные лекарственные препараты могут вызвать при систематическом приеме специфическую сенсибилизацию, сформировать у больных аллергические состояния. Особую осторожность должны соблю- 15
дать пожилые люди: превращение лекарств в их организме далеко не такое, как у людей молодого возраста. Фармакологические и лечебные свойства лекарств у пожилых нередко извращаются, учащаются осложнения. Именно у пожилых людей отмечены наиболее тяжелые проявления лекарственной избыточности. Выраженная индивидуальная реактивность, повышенная чувствительность к лекарствам в пожилом возрасте может спровоцировать и активизировать скрыто протекающие заболевания. Словом,борьба с лекарственными излишествами — важный элемент в охране внутренней среды. Чрезмерное использование лекарств пересыщает организм химическими веществами, подобно тому как почва пересыщается порой минеральными удобрениями. Защита внутренней среды от избыточной химизации — очень важное дело. ПЕСТИЦИДЫ Если говорить о химизации внутренней среды, то немалую опасность представляют и пестициды, применение которых все возрастает: уже сейчас в мировом сельскохозяйственном производстве их используют ежегодно более 2 млн. тонн. Наиболее опасны стойкие пестициды хлорорганического ряда, способные длительно, до 10 лет, сохраняться в почве и накапливаться в организме человека, в жировой ткани. К таким пестицидам относится, в частности, всем известный ДДТ. Он может накапливаться в жировой ткани людей, не имевших с ним непосредственного контакта; следовательно, источником служила пища. Пестициды поступают в организм преимущественно из животных продуктов, особенно высокожирных (ДДТ и некоторые другие вещества растворяются и концентрируются именно в жире). Исследования показали, что в жировой ткани вегетарианцев пестицидов вдвое меньше, чем в жировой ткани людей, которые питались обычной смешанной пищей. Накапливающиеся в организме пестициды, по-видимому, непосредственной опасности для жизни не представляют, однако на состояние внутренней среды они воздействуют неблагоприятно. Хроническая интоксикация может проявляться в виде астено-вегетативного синдром-а, который сказывается на состоянии нервной и сердечнососудистой систем. Особо опасны пестициды для детей: способность ДДТ проникать в молоко животных и кормящих матерей ставила под угрозу интоксикации именно детей — основных потребителей молока... Из-за особой опасности производство ДДТ прекращено в СССР с 1970 года, подобные меры приняты и во многих других странах. Это весьма положительно сказалось на чистоте молока и других продуктов питания. АУТОИНТОКСИКАЦИЯ Состояние внутренней среды существенно ухудшается при аутоинтоксикации гнилостными и другими вредными веществами, поступающими из кишечника. В свое время И. И. Мечников рассматривал аутоинтоксикацию как один из главных факторов, укорачивающих жизнь человека. В экспериментальном исследовании он вводил животным гнилостные продукты из кишечника человека — и у всех животных развился выраженный склероз аорты. Таким образом, кишечная интоксикация — это существенное звено в формировании атеросклероза. Особо благоприятные условия для аутоинтоксикации возникают при недостаточной физической нагруженности, сидячем образе жизни, избыточной массе тела. При этом изменяется состав микрофлоры кишечника — гнилостные и другие неполезные виды микроорганизмов преобладают, а продукты их жизнедеятельности токсичны. Борьба с кишечной аутоинтоксикацией ведется достаточно простыми, но эффективными средствами: повышение двигательной, физической активности, увеличение в рационе доли овощей, фруктов, кисломолочных и квашеных продуктов. СТРЕСС Крайне неблагоприятно действуют на внутреннюю среду нервно-психические, стрессовые перегрузки. Неустраняемые стрессы — одна из главных причин тяжелых неврозов и сердечно-сосудистых заболеваний (гипертонической и ише- мической болезней сердца, инфаркта миокарда и т. д.). Не исключено, что нервно-психическая перегрузка способствует и формированию раковой болезни. (На вопрос, каков самый ранний признак раковой болезни, один известный клиницист ответил: резко выраженная раздражительность.) Таким образом, для нормализации внутренней среды, а следовательно, в интересах сохранения здоровья необходимо решительно бороться со стрессовой перегрузкой. Каждый человек, кто бы он ни был по профессии и по должности, не имеет права распускаться и позволять себе нервно-психические срывы в общении с людьми. Держать себя ровно, спокойно, не 16
доводи события до стрессовой ситуации,— элементарный долг каждого человека, будь то на работе или в семье. Мы все обязаны упорядочить свое поведение. Ни одного раздражения, ни одного нервного срыва — вот безусловная программа на каждый день жизни. Никаких специальных рецептов тут не требуется — необходимо лишь проявлять сдержанность и благоразумие. Стресс, нервно-психическое напряжение высшей интенсивности, не оставляет без влияния ни одну систему организма, но в первую очередь воздействует на центральную нервную, сердечно-сосудистую и эндокринную системы. Во время стресса в кровь поступают высокоактивные в биологическом отношении вещества — такие, как катехоламины, адреналин, норадреналин, корти- костероиды. Они оказывают многостороннее действие на состояние внутренней среды, повышают кровяное давление и свертываемость крови. При стрессовых состояниях в крови увеличивается концентрация энергетических веществ, в частности сахара и жирных кислот. Растет нагрузка на системы, регулирующие мозговое кровоснабжение, нарушается наполнение сосудов мозга, отток и приток крови. Стрессовые состояния способствуют появлению атеросклеротических изменений в стенках кровеносных сосудов. Таким образом, нервно-эмоциональная перегрузка и стрессовые состояния вполне реальная опасность для здоровья человека. Их устранение — не только профилактическая мера в борьбе с атеросклерозом, гипертонической болезнью, нарушениями мозгового кровообращения и ишемической болезнью сердца, но и средство лечения, когда болезни уже сформировались. Если стрессовая неуравновешенность продолжается, то никакие лекарственные препараты радикально не помогут — по крайней мере до тех пор, пока не будут устранены перегрузки. Разумеется, такие перегрузки следует сдерживать усилием воли. Но кроме того, немалую роль могут с ы грат о систематическая (и посильная) физическая нагрузка и снижение избыточной массы тела. Есть данные о том, что лучшее средство дл я сн яти я стрессового состояния — это приятная физическая работа, вовлекающая максимум мышц в активную деятельность, систематические занятия спортом. БЕССОННИЦА Недостаточный отдых нервной системы в результате неполноценного ночного сна также влияет на состояние внутренней среды. Сейчас люди стали спать меньше; многие с трудом засыпают, снотворные средства употребляют все чаще, а это небезразлично для организма. Известный русский физиолог Н. Е. Введенский писал: «Время сна в течение восьми часов есть бронированное время отдыха организма и никто посягать на него не имеет права; отнимать это время — значит обкрадывать человека и притом отнимать самое ценное, чем он располагает». Восьмичасовой ночной сон необходим для восстановления трат нервной энергии; он необходим, чтобы встретить новый день во всеоружии, чтобы охотно и с хорошим настроением включиться в работу и наиболее успешно преодолеть возникающие трудности. Но многие ли могут похвастаться тем, что спят изо дня в день по 8 часов? Нормальному сну препятствуют и внешние, и внутренние факторы. Внешние — это в первую очередь бытовой шум, вызывающий звуковой стресс. Вряд ли надо подробно говорить о недостаточной звукоизоляции, о злоупотреблении громкостью телевизоров, магнитофонов и прочего — почти каждый знает это из собственного опыта... Звуковая перегрузка счень неблагоприятно влияет на нервную систему и на состояние внутренней среды в целом. Когда резкое звуковое воздействие прерывает ночной сон, возникает сильный звуковой стресс. Под его влиянием изменяется внутренняя среда, возникает хорошая почва для развития стойкой бессонницы, формирования неврозов и * раннего атеросклероза. Бытовой шум — далеко не пустяк, и каждому следует помнить об этом. Не будем делать другим того, чего не пожелали бы себе. Внутренние факторы, приводящие к бессоннице,— это опять же следствия стрессовых состояний и их последействия. Высокоактивные вещества, поступающие в кровь при стрессе, изменяют регуляторную функцию многих систем организма. Это относится, естественно, и к регулированию сна. Возможно, эти заметки несколько отрывочны и уж во всяком случае, они далеко не исчерпывают тему. Но автор и не ставил такой цели. Пусть тема получит дальнейшее развитие на страницах журнала — это будет всем на пользу. А пока цель была вполне определенной: показать, что внутренняя среда требует не меньшего внимания, чем окружающая. 17
X N '^ f лр^оодэ Вторжение в биосферу Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой... Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитываем, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых. Ф. ЭНГЕЛЬС Давайте поищем ответ на следующий вопрос: «Кого окружает окружающая среда?» Ответ, вероятно, однозначен — биосферу. Просто потому, что больше окружать некого. Человек же, как вид живого, несмотря на все свое самомнение, лишь незначительная частица биосферы — миллионная доля живого вещества планеты, и, следовательно, его тоже окружает окружающая среда. Не будь живого вещества, появление в окружающей среде химических соединений из глубин литосферы, извлеченных новейшей техникой и технологией, и их дальнейшее перемещение в пространстве и во времени (часто бесконтрольное) не имели бы никакого значения. Но к сожалению, техногенез вмешивается в отлаженный многими миллионе» лети ям и биологический круговорот веществ. Все живое на Земле обменивается химическими элементами и энергией с пространством, которое мы теперь именуем окружающей средой. Именно окружающая среда выступает в первичной, определяющей роли по отношению к биосфере, ибо химический состав среды и позволяет биосфере продуцировать те или иные структуры, необходимые для развития жизни. Ее величество эволюция, опираясь на есте- 18
ственное распределение химических элементов по поверхности Земли, конструировала и отбирала самые целесообразные живые формы, каждую в отдельности и биосферу в целом. Так было до той поры, пока не вмешалась цивилизация. 1 На гистограмме 1 по вертикали расположены химические элементы (по мере уменьшения их количества)» которые слагают тело человека, весящего 70 кг. По этому же принципу распределены элементы, входящие в состав литосферы (II), бактерий (III), наземных растений (IV), наземных животных (V)r морских животных (VI) и морских водорослей (VII). Концентрации* элементов (вес. %) показаны для удобства в логарифмическом масштабе. Концентрация так называемых элементов научно-технического прогресса), в биосфере гораздо меньше, чем в литосфере СОСТАВ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА И ЛИТОСФЕРЫ Нынешний химический состав живого вещества близок к химическому составу литосферы', но все же биосфера содержит одних элементов меньше, а других — больше, чем литосфера (рис. 1). Как зто ни удивительно, но в заметных количествах (доступных аналитическим средствам) биосфера использует лишь около 40 химических элементов. Эволюция как бы выявила благоприятные для живого вещества химические элементы и их соотношения. Начиная с углерода и кислорода, в состав живого вещества (в концентрации близкой или большей, чем кларки литосферы) входят элементы верхней половины периодической системы (I—IV ряды); от калия и ниже содержание элементов в биосфере резко уменьшается по сравнению с литосферой. Это элементы из IV—X рядов периодической системы Менделеева. Их концентрация в биосфере в 103—105 раз меньше, чем в литосфере. Но чрезвычайно важно, что это — элементы, вошедшие в плоть и кровь цивилизации: медь, кобальт, висмут, ванадий, ртуть, цинк, свинец, олово, кадмий, сурьма, хром, никель, талий... Человечество извлекает их из недр и многими миллионами тонн использует для технологических и прочих нужд. Трагедия в том, что спустя определенное время, исчисляемое годами и редко десятилетиями, большая часть «элементов прогресса» возвращается в окружающую среду в виде твердых, жидких и газообразных отходов, растворяясь в природных водах, рассеиваясь по поверхности планеты. Атмосферная влага .6-4 N Р Mg On6 Со S К No ZnC' SrRb Jsn Cd| B0AI Sb NiNb CrB T,zU MoZr DCo BeA AuA9 B,Li Hgl -2 0 2-6-4-20 2 -6 -4-202 -6-4 -202 ■■■''■■■ i • ' * I i i i i i -6-4 -2 0 2-6-4-2 Mill M- 0 2 -6-4-2 0 2 VII 19
ЧЕЛОВЕК НАЗЕМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ НАЗЕМНЫЕ РАСТЕНИЯ RuCs' а°аэ Со Zn ,CI 'Zn CI 3Ag Au I CdK Rbf FeMb No 2* Sn.. SrM° Nl*> w Bo ZrC< Ru Ag I О Cd Au Cu No Co Al Ni Co Se Mg Sr Mo Bi Tl Bo Bi Cr' Sn Sb Nb Ru, Zn О Cd I Fe^° w Rb Co"« NiSe . . Be с Zr f,nSb NbCr Эволюционная константа для каждого элемента есть разность между его содержанием в организме (человек, животное, растение...) и в литосфере Земли. Поскольку сравниваются весьма малые числа, она выражается для наглядности й удобства через десятичные логарифмы соответствующих величии: Э = lg Сбио— lg Слито- В левую часть диаграмм выделены элементы, содержание которых в биосфере меньше, чем в земной коре, в правую— больше. На диаграммах видно, что в телах живых существ концентрация углерода, азота, водорода, фосфора, хлора и серы больше, чем в литосфере. А вот рутений, серебро, золото, кадмий пребывают в биосфере почти в той же концентрации, что и в земной коре. Две трети элементов живого вещества, хотя и играют самую существенную роль в биологических процессах, содержатся в организмах куда в меньших концентрациях, нежели в литосфере. По-вкдимому, такого рода эволюционные константы'могут послужить точкой отсчета, стать теми величинами, учитывая которые, мы сможем контролировать изменения концентрации элементов в окружающей среде и их влияние иа биосферу с растворенными в ней веществами за несколько дней переместится на сотни километров, речные воды за считанные недели могут перенести примерно на то же расстояние... Ни одна страна в мире не защищена от загрязнений, хотя сама может их и не производить. Охрана окружающей среды по своей сути — это охрана биосферы, охрана человечества от изменения естественной S 20
концентрации химических элементов, от выплескивания в природу химических соединений, биохимическая роль которых и влияние на эволюцию биосферы еще не известны. КАКОВЫ ПРЕДЕЛЫ? Беда в том, что, построив мощные заводы, атомные реакторы и шагающие экскаваторы, построив электронно-вычислительные машины и многое другое, получив в результате м ножество предметов потребления, люди вообразили, что покорили природу и стали властвовать над ней. Но властвовать над природой пока никому не дано. Вот тому лишь одно подтвержден ие: недавно выявилась губительная роль избытка свинца, ртути и других элементов и соединений в окружающей среде. И выявилась просто: то тут, то там гибли рыбы, птицы, коровы, а бывало и люди. Властелины природы, оставшиеся в живых, стали задумываться над происходящим, стали измерять химическое загрязнение среды. Выявили, например, тысячепроцентный рост концентрации многих элементов в речных водах, увеличение содержания их в растениях, которые выращивают на поливных полях, и, далее, их накапливание в теле животных, мясо которых предназначено к столу. До каких пор такое может продолжаться? Ведь всему есть предел. Советские и зарубежные специалисты, в том числе член-корреспондент ВАСХНИЛ В. В. Ковальский, провели серии опытов, в которых меняли количество элементов, вводимых в растения с водой, а в организмы сельскохозяйственных животных — с той или иной пищей. В результате открылось необыкновенно важное: для жизни растений и животных необходимо, чтобы концентрации некоторых химических элементов в воде и пище были почти постоянными, то есть менялись в очень малых пределах: 10 4— 10~6 весовых процентов. Десятитысячные и даже миллионные доли весового процента! А если меньше? А если больше? И в том и в другом случае — заболевания, функциональные расстройства, уроды в потомстве и, наконец, гибель. Вот как мала толщина «химической атмосферы», необходимой для жизни, вот каковы ее химические пределы — десятитысячные доли процента! вечный поток По сравнению с временем эволюции живого вещества биосферы жизнь одного поколения людей не более чем мгновение. Необозримо долгое время химический состав самых разных частей биосферы приобретал современный вид. По-видимому, при жизни нашего поколения людей разность концентраций элементов между составными частями биосферы и литосферой будет почти постоянной. Я вычислил эти разности для человека, наземных животных и наземных растений по четырем десяткам элементов (см. рис. 2) и назвал их эволюционными константами. Можно ли утверждать, что они останутся такими же и при жизни следующих поколений? Увы, вряд ли: хозяйствуя, человек извлекает из недр и переносит в биосферу все больше вещества... Я бы сказал, что возникла антропогенная составляющая эволюционных констант. Количества химических элементов и воды, ежегодно проходящих через биосферу, трудно вообразить. Растения пропускают через себя почти половину осадков, или от 2 до 6 тонн воды на гектар растительного покрова. При той концентрации растворенных веществ, что в клетках растений A0—15 граммов на литр), поток химических элементов, проходящих через биосферу, поистине грандиозен — 5-108 тонн в год. Масса же химических элементов, которые усилиями человечества ежегодно извлекаются из земной тверди и превращаются в предметы потребления, еще больше. Ситуация осложняется и тем, что антропогенный поток химических элементов выплескивает в природу тяжелые элементы, несвойственные живому веществу, фосфор, азот в виде нитритов и нитратов и множество искусственно синтезированных веществ, совершенно чуждых биосфере. Чтобы сохранить живую природу и самих себя, люди должны сделать так, чтобы антропогенный поток не вливался в биосферу или же был сведен к минимуму, не вызывающему биологических последствий. Путь к этому идеалу ужр проложен — это замкнутая безотходная технология производства, утилизация веществ и предметов, отслуживших свое, строгий контроль за состоянием природы. Кандидат технических наук Л. Г. СОЛОВЬЕВ и
Бездонное месторождение Кандидат химических наук В. В. КОПЫЛОВ Начнем с давней истории, случившейся без малого сто лет назад, когда охрана окружающей среды еще не стала предметом межгосударственных обсуждений. На окраине небольшого западноевропейского городка дымят коксовые батареи. И вдруг появляется чудак, который скупает этот дым1 Дым исчез — жители городка облегченно вздохнули. А потом ахнули: переработка отходов дала большую прибыль, чем производство кокса. Эта история стала хрестоматийной. Сейчас повсеместно коксовые батареи — лишь часть коксохимических комплексов, а разумное использование отходов производства — чуть ли не самая актуальная задача любой отрасли промышленности. Ежегодно превращаются в дым, преимущественно в углекислоту, миллионы и миллиарды тонн угля, дров, нефти, природного газа. В планетарных масштабах зто не так уж много: один приличный вулкан за одно извержение выбрасывает в атмосферу больше С02, чем весь живой мир планеты за год (включая человека со всей его производственной деятельностью). Надеть колпак на вулкан сегодня нам не по силам. Но уловить и использовать нами же произведенную углекислоту— от топок тепловых электростанций, от доменных печей, от бродильных цехов спиртозаводов — задача вполне реальная. Другой вопрос — как использовать, в какую полезную продукцию превратить этот газ? Можно перекачивать его в тепли- 22 цы, чтобы быстрее росли шпинат и огурцы. Можно пробулькивать его через бассейны с хлореллой, а потом скармливать ее поросятам. А можно ту же углекислоту — если не всю, то значительную ее часть*— превратить в полезную продукцию индустриальными методами. И рано или поздно по причинам экологического или экономического характера (а скорее всего, и по тем и по другим), мы придем к пониманию, что углекислый газ атмосферы — бездонное и все время возобновляемое месторождение очень многих полезных веществ. ПОЛИМЕРЫ ИЗ ЛИТОСФЕРЫ Один из интереснейших примеров практического применения углекислоты сегодня — это синтез поликарбонатов. (Сразу уточним, что пока промышленность вырабатывает только ароматические поликарбонаты на основе бисфенолов.) Из этих прочных износостойких полимеров делают массу полезных вещей: стекла в скоростных поездах, шлемы для хоккеистов, шестерни, электротехнические панели, застежки «молния» и многое другое. Эти полимеры сравнительно легко перерабатывать в изделия. Они к тому же обладают повышенной теплостойкостью. К сожалению, в балансе их исходного сырья доля СО 2 составляет всего около 15%. Остальное — фенолы. Почти все мономеры получают из минерального сырья. Первые поликарбонаты были получены еще в 1898 г. немецким химиком А. Айнхорном. Промышленное производство ароматических поликарбонатов начато лишь через 60 лет, в 1958 г. Однако еще в 1930 г. великий американский химик У. Карозерс синтезировал алифатические, не содержащие бензольных колец поликарбонаты. Синтезировал — и отложил на потом как малоперспективные. В те годы Карозерс был занят поисками синтетического полимера, пригодного для получения высокопрочных волокон. Он нашел такой полимер — полиамид найлон. Довести до логического конца работу с алифатическими поликарбонатами Карозерс не успел. Интерес к этим полимерам вновь возник лишь в конце шестидесятых годов. С одной стороны, потому, что все дороже становилась нефть — сырье для производства большинства полимеров. С другой стороны, потому, что все обычные мономеры к тому времени были уже заполимеризованы, свойства их изучены и классифицированы.
-"Z91$*l **Г сн, **iT.;* ' «Л i: -...9 ароматический поликарбонат сна HO-(CH,)m-OH4-co8 j^gg?—"^ г-ачсн^-о-с-] реакция не идет М" RCH—СН2 + СО* \/ О -+ Г-O-CHR—СН2—О—С- L w jn -С-1 о J„ -С-1 о J. алифатический поликарбонат образуется только в результате второй реакции СН2—СН2 + С02 \/ N —О—СН,—СН2 -N-C—1 Н О J„ 11 полиуретан СН2=СН2 + СО —* г_СН2—СН2—С— 1 [—СН2—СН2—С— 1 4]. полиэтиленкетон CHURCH + SO* —CHt—CH— S- R О J полисульфон И в этой классификации обнаружилось немало прорех. Техника требовала от новых материалов самых разнообразных свойств, и некоторые ее требования все еще не удавалось удовлетворить с помощью известных полимеров. В то же время теория подсказывала, что нужные свойства могут оказаться у полиэфиров, полученных из алифатических соединений и неорганических кислот. Трудно сказать, почему получилось так, что к полимерам из простейшей и самой доступной из кислот — углекислоты — химики пришли лишь после того, как были получены и изучены полиэфиры других неорганических кислот: фосфорных, борной, кремневой. Многие из знаменитых кремний- органических полимеров получены именно таким путем. Достаточно широко известны и фосфорные полиэфиры. Менее популярны, но ничуть не менее интересны полимерные бораты, титанаты, алюминаты, станнаты... Почти все они прочны, гибки, эластичны и жаростойки- Но для всех этих синтезов нужно минеральное сырье. Это, если можно так выразиться, полимеры из литосферы. В отличие от них, полимеры на основе углекислоты — зто полимеры из атмосферы. ПОЛИМЕРЫ ИЗ АТМОСФЕРЫ Современная химия знает три окисла углерода: двуокись С02, окись СО и недокись С2Оэ. И каждый из них породил свое семейство полимеров. Начнем с С02. Реагируя с водой, двуокись углерода частично превращается в угольную кислоту Н2СОэ. Казалось бы, из нее и получать самые разные полимерные производные: в реакциях с гликолями—полиэфиры (поликарбонаты), в реакциях с диаминами — полиамиды (полимочевины), в реакциях с аминоспиртами — полиамидоэфиры (полиуретаны) и т. д. При участии других, более сильных кислот эти реакции идут сравнительно легко: активный во- 23
дород одного из участников реакции соединяется с гидроксильной группой другого, молекула воды отщепляется, а остатки кислоты и спирта (или амина) связываются между собой в прочный сложный эфир или амид. К сожалению, с угольной кислотой эти реакции не идут. Во-первых, ее слишком мало: двуокись углерода в основном растворяется в воде, а не связывается ею в химическое соединение— угольную кислоту. Во-вторых, даже то малое количество Н2С03, которое все же образовалось, в реакцию со спиртами и аминами вступает очень неохотно — слишком уж слабая это кислота. Сконцентрировать ее практически невозможно, а при избытке воды реакция образования эфира или амида смещена в сторону исходных реагентов: ведь вода — один из продуктов реакции. Поэтому поликарбонаты, полимочевины и полиуретаны обычно синтезируют, используя не саму угольную кислоту, а ее производные, чаще всего хлорангидрид, известный под названием «фосген». В практической химии есть закон: когда не удается провести реакцию с самой кислотой, следует попробовать заменить ее галогенангидридом (как в случае с фосгеном) или просто ангидридом. Ангидрид угольной кислоты— двуокись углерода С02. Присутствие воды, как мы только что уяснили, вредно для синтеза поликарбонатов из С02. Вредна, значит, и вода, образующаяся в результате этой реакции из спиртов или аминов. Логика подсказывает, что надо брать не только безводный ангидрид СО?, но и предельно обезвоженные спирты и амины. Действительно, двуокись углерода оказалась достаточно реакционноспо- собной при взаимодействии с гл и Колями или аминами, лишенными гидро- ксильных групп соединениями циклической структуры — эпоксидами и азиридинами. В присутствии некоторых метал л органических катализаторов эти циклические мономеры сравнительно легко реагируют с С02 Например, реакция окиси пропилена с С02 при 50°С полностью проходит за 20 часов, а при 130°С — всего за три. При этом образуется прочный термостойкий поликарбонат, который можно использовать для изготовления пленок и эластомеров Эта реакция вполне пригодна для промышленного производства сравнительно дешевого и очень ценного по комплексу свойств полимера, даже целой группы полимеров. Меняя катализаторы, варьируя соотношение исходных мономеров, можно получать то жесткий пластик, то хрупкий, а то и каучукоподобный эластомер или полужидкую смолу. Разница в свойствах объясняется характером чередования звеньев, тем более, что в полимерную цепочку можно ввести и совсем иные мономеры: сопряженные диены, метилметакрилат, простые виниловые зфиры... Вот и получается, что из СО 2, если использовать его как мономер, можно получить множество разнообразных по свойствам полимерных материалов всевозможного назначения. И почти половина массы этих материалов (от 40 до 50%) будет получена из бесплатного по существу углекислого газа—вещества с неограниченными ресурсами. ИЗ ДРУГИХ ОКИСЛОВ УГЛЕРОДА Если вместо двуокиси углерода взять его недокись С203, то в реакции с зпоксидами получатся вещества, очень похожие на поликарбонаты. С203 можно рассматривать как ангидрид щавелевой кислоты (по гречески щавель — оксалис), поэтому такие полимеры следовало бы называть полиоксала- тами. Следовало бы, да нельзя, потому что настоящие полиоксалаты, полученные иными путями, на них совсем непохожи. Полиоксалаты бесцветны и диамагнитны, а полимеры на основе С2Оэ интенсивно окрашены и парамагнитны. Поскольку сама С2Оэ полиме- ризуется не только под действием ионизирующих излучений, но и просто при нагревании, пришлось предположить, что одновременно идут другие реакции — взаимодействие недокиси с эпоксидами и ее же собственная гомополимеризация. В лабораторной практике такие полимеры уже известны, но окончательного мнения об их структуре химики пока еще не составили. Совсем иначе построены, иначе получаются и иначе выглядят полимеры на основе окиси углерода СО. С некоторой натяжкой можно считать СО ненасыщенным мономером. Гомополимер из нее пока получить не удалось, но сополимеры с другими ненасыщенными мономерами, и прежде всего с этиленом, получаются довольно просто. Реакцию инициируют перекисями или ионизирующим излучением. Синтез идет довольно быстро и в не очень жестких условиях. Так, за сутки при давлении 64,6 атм и 24
температуре около 30°С из СО и этилена образуется сополимер с молекулярной массой до 50 000. В сополимере равное количество звеньев этилена и окиси углерода, но по свойствам он очень похож на полиэтилен. Есть, правда, одно существенное отличие: при 250°С сополимер легко окисляется на воздухе, но от этого недостатка легко избавиться, добавив в материал 1—2% фосфата натрия или производных триазола. У сополимеров СО с ненасыщенными мономерами есть еще одно чрезвычайно ценное свойство: они не долгожители. Проблема, как избавиться от пластмасс, читателям «Химии и жизни» известна (см., например, № 4 за 1978 г.). Сополимеры СО с различными мономерами во много раз чувствительнее к свету, кислороду и бактериальному разрушению, чем традиционные наши пластики. Попробуем подвести итог. Применение С02, С2Оэи СО в качестве исходного сырья для производства синтетических полимеров позволяет сэкономить до 50% нефтяного сырья, широко варьировать свойства полимерных материалов и одновременно помогает человечеству избавиться от угрозы утонуть в грудах пластмассовых отходов. Согласитесь, это немало... СЕРНИСТЫЙ ГАЗ—ТУДА ЖЕ! Можно применить при синтезе полимеров еще одно газообразное вещество, загрязняющее атмосферу. Сжигая нефть и каменный уголь, мы выбрасываем в атмосферу тысячи тонн сернистого газа. Проблема его улавливания и утилизации стала глобальной: сернистая кислота выпадает на землю с дождем в большинстве про- мышленно развитых стран. Рассказывают, что мраморный мемориал Линкольна в столице США сердито шипит после каждого дождя, потому что слишком уж много двуокиси серы выбрасывают в атмосферу трубы близлежащих заводов. Сернистый газ, подобно СО 2 и СО, можно превратить в полимерные материалы. Вязкие прозрачные масла — полисульфиты из S02 и окиси этилена уже получены во многих лабораториях. А полисульфоны из того же SO* и хлористого винила, стирола, оле- финов и других ненасыщенных мономеров напоминают обычные, умеренно теплостойкие (до 150°С) и прочные полимеры. Реакции их синтеза, как и в случае с СО, инициируются перекисями или радиацией. Полимеры, в которых до 50% 502, превращаются в изделия, например в плиты и пленки, на традиционном оборудовании — литьевых машинах, прессах и т. д. Мембраны из сополимеров S02 с некоторыми олефинами гибки, прочны и, что особенно важно, не токсичны. Как и положено мембранам, они полупроницаемы для газов, но если охарактеризовать неконкретную приставку «полу» количественно, то получится, что они чрезвычайно интересны для медиков. Эти мембраны пропускают кислород так же, как и силоксановые, а вот углекислоту — в шесть раз лучше. Это значит, что полисульфоновые мембраны очень перспективны для аппаратов искусственного кровообращения. Осталось вроде бы немногое: поглубже изучить свойства полисульфонов и наладить их промышленное производство. ИНЕРЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ИНЕРЦИЯ МЫШЛЕНИЯ С древнейших времен и до наших дней человек использует для своей производственной деятельности сырье, взятое из земных недр или с поверхности Земли. Из литосферы и биосферы. Начали потихоньку извлекать сырье и из гидросферы — воду, соли, некоторые металлы... Что же до атмосферы — технологически самой доступной из сфер, то в производственных целях ее компоненты мы использовали раньше лишь в процессах горения. Чуть меньше века назад впервые промышленными методами был связан атмосферный азот. Кислород и благородные газы, выделенные из воздуха, в промышленности стали применять лишь в двадцатом веке. Бездонное месторождение, в котором одного только углекислого газа 2000 миллиардов тонн, осваивается куда медленнее тех далеко не бездонных месторождений, которые в газетах иногда называют подземными кладовыми... Научиться разумно, то есть экономически и экологически целесообразно, эксплуатировать его нам еще предстоит. Для этого нужно преодолеть инерцию мышления и инерцию производства. В этих заметках на примере полимеров показаны лишь некоторые подходы к решению этой проблемы, в большинстве своем еще не реализованные. Исключения не в счет, они лишь подтверждают правило. Инерция мышления и инерция производства пока продолжают действовать. t 25
Старый мир резины в. н. глухов Любое изделие из резины, будь то автомобильная шина, галоша или буровой рукав, причисляют большей частью к синтетическим продуктам, ибо в основе лежит, как правило, нефтехимическое сырьё. Но, конечно, так было не всегда. Полтора столетия— с конца XVIII века и до тридцатых годов нашего века — производство резины находилось в исключительной зависимости от натурального каучука, получаемого из сока (латекса) бразильской гевеи. Тем не менее на столь экзотическом и однообразном сырье была создана технология, дошедшая до наших дней. В начале прошлого века раствором натурального каучука пропитывали ткани и шили из них грубые прорезиненные плащи, которые по имени изобретателя назывались макинтошами. Еще из каучука делали карандашную резинку. Вот, пожалуй, и все. В 1827 г. во все страны Западной Европы было завезено только 3 тонны каучука. Первые изделия из резины (это был почти необработанный натуральный каучук) не отличались прочностью, они легко разлагались при нагревании. Настоящая резина появилась в 1839 г., после того как Чарльз Гудьир открыл вулканизацию каучука*. Уже в середине XIX в. во многих странах люди щеголяли в недорогих и практичных галошах. А в конце века появились шины — сначала велосипедные 'Через 21 год после своего изобретения Гудьир умер в нищете. Крупнейшая резиновая компания США «Goodyear Ti re and Rubber» эксплуатирует его имя и, конечно, изобретение, хотя Гудьир никогда не был связан с этой компанией. 26 (первый патент на пневматическую шину был выдан Джону Данлопу в 1888 г.), а затем и автомобильные. На рубеже веков мировая резиновая промышленность перерабатывала уже 44 тысячи тонн натурального каучука. А когда появился синтетический каучук, то новая сырьевая база позволила производить намного больше резиновых изделий. Однако сам по себе рост производства без существенных качественных изменений свидетельствует скорее не о развитии, а о движении по инерции. Справедливо ли это для современной резиновой промышленности? Мир резины стар; что ждет его в недалеком будущем? БЕЗ КОНКУРЕНТОВ На фоне блестящих успехов полимерной химии и биохимии технология резины выглядит как-то старомодно, серо, скучновато. За полтора века она обросла традициями; меняются частности, совершенствуются детали, но принципы остаются прежними. Многие изделия теряют позиции на рынке: не вернут себе былую популярность галоши, которые в прошлом веке были криком моды; резиновые лодки, мячи, игрушки, даже школьные ластики с каждым годом уступают место пластмассовым вещам—они наряднее... И все-таки, по упругозластическим свойствам резина не имеет себе равных ни среди природных, ни среди синтетических материалов. Ни один из них не может растягиваться без разрыва до такой длины, как резина. Или так прогибаться под действием силы, а затем выпрямляться без остаточной деформации. Шарик из любого материала, брошенный на пол, никогда не подпрыгнет выше резинового шарика. Это уникальное сочетание свойств гарантирует резине будущее. Во многих случаях, и прежде всего на транспорте и в быту, у нее практически нет конкурентов. Место резиновой промышленности среди других отраслей достаточно скромно: в СССР на ее долю приходится около 1 % валовой промышленной продукции, а в странах, лидирующих по выпуску пластмасс, эта доля еще меньше. Однако на предприятиях резиновой промышленности в нашей стране заняты более четверти миллиона работников (основные центры — Ленинград, Ярославль, Москва, Омск, Воронеж, Нижнекамск). В зарубежных же странах (без социалистических) эта отрасль дает работу примерно 1,2 млн. человек. Это означает, что каждое
18,8 / / Лзл 12.1 / / / / / /18.4 Б.8 S / / / / / '4,3 резиновое изделие требует больших затрат труда. Да и сырье для резины недешево. Поэтому килограмм черных и невзрачных деталек дороже килограмма сахара... Ежегодно предприятия резиновой промышленности во всем мире расходуют более 12 млн. т натурального и синтетического каучуков, около 5 млн. т технического углерода (сажи), более 200 тыс. т серы и сотни других веществ, перерабатывая все это в изделия, общий тоннаж которых приближается к 25 млн. т. Это не так уж много по сравнению с пластмассами — почти вдвое меньше,— но все же больше, чем мировой выпуск таких ходовых материалов, как синтетические волокна, синтетические моющие средства, алюминий, свинец, цинк и медь. Расход каучука, основной показатель развития отрасли, непрерывно растет — это показано на рисунке. Ожидается, что в начале девяностых годов мировое производство натурального и синтетического каучуков превысит вдвое нынешний уровень. Но самое главное не в этом. Выпуск продукции не просто увеличится, а произойдут существенные качественные изменения — и в сырьевой базе, и в методах переработки. Поэтому рассмотрим подробнее, чем не удовлетворяют нас старые, хорошо отработанные методы и есть ли уже теперь что-нибудь получше. ДОЛОГ ПУТЬ ДО ИЗДЕЛИЯ Есть по меньшей мере три обстоятельства, объясняющие сложность и разнообразие технологических методов в резиновой промышленности. Во-первых, разнообразны сами изделия — от шин трехметрового диаметра до уплотнений размером с копеечную монету,— и каждое из них требует, естественно, своей технологии (или, как минимум, изменения общего метода). Во-вторых, существует широкий набор исходных материалов — помимо каучуков, латексов, сажи и серы есть еще многочисленные наполнители, красители, клеи, кордткани, корд шнуры, металлическая арматура и т. д., а для каждого материала нужны особые приемы и особое оборудование. Наконец, в-третьих, процесс переработки резины многостадиен, он состоит из множества операций и перерывов между ними (технологических вылежек), и его обслуживают рабочие разных профессий. Этот долгий процесс можно разделить на три стадии: подготовительное 1967 г. 1977 г. 1987 г. прогноз Динамика мирового потребления каучука в целом и синтетического каучука (пунктирная линия) производство, заготовительно-сбороч- ные операции и вулканизация. Первая стадия, подготовительная, начинается с весов, так как для каждого изделия, иногда даже для его детали, требуется свой рецепт резиновой смеси, отработанный до совершенства, причем нередко эмпирически. За развеской следует смешение компонентов, обычно в мощных закрытых резиносмесителях с вращающимися роторами. С каучуком, который поступает на завод в виде аккуратных брикетов, обернутых в пленку, обращаются немилосердно: его разрывают, режут, перетирают. Результат деятельности подготовительного производства — это однородная резиновая смесь, достаточно пластичная, то есть способная легко изменять свою форму. На заготовительно-сборочных операциях занята обычно половина, а то и больше рабочих. Здесь на каландрах, шприц-машинах и прочих устройствах резиновую смесь превращают в заготовки, детали, полуфабрикаты. Параллельно проходят обработку текстильные, металлические и другие материалы. Оба потока полуфабрикатов встречаются на сборке, где из отдельных деталей собирают будущее изделие. Последняя, хоть и непродолжительная, но крайне важная стадия — вулканизация, при которой макромолекулы каучука химически сшиваются с по- 27
мощью вулканизующего агента, чаще всего серы, при высокой температуре. В результате сырая резиновая смесь полностью теряет пластичность, но взамен приобретает прочность, твердость и эластичность. Иногда вулканизацию удается объединить с формованием, например в литьевых агрегатах, однако это не вносит принципиальных изменений в общую схему. Во всех случаях процесс многостадиен и прерывен. Отсюда большие затраты ручного труда, отсюда же серьезные препятствия для автоматизации производства. Это — существенные недостатки традиционной технологии. Но кроме того, есть сомнения и в ее логичности. В самом деле, нужно ли тратить столько усилий на дробление твердого каучука, чтобы в конце концов снова получить твердое изделие? Нельзя ли заменить твердый каучук жидкими полимерами? Может быть, есть возможность упростить и ускорить долгий процесс переработки? Утвердительный ответ на эти вопросы получен — и не только в теоретическом плане. ЖИДКИЕ, ПЛАВКИЕ, ПОРОШКООБРАЗНЫЕ... О так называемых «жидких каучуках», уже используемых на практике, «Химия и жизнь» писала совсем недавно («Синтез автомобильного бампера», 1979, № 2). Поэтому ограничимся кратким напоминанием. «Жидкие каучуки» — это низкомолекулярные линейные полимеры с концевыми функциональными группами, то есть, по существу, полупродукты для каучука, форполимеры. Для их переработки в твердые изделия надо добавить структурирующие агенты, которые способствуют сшиванию молекул при нагревании в длинные молекулярные цепи. Технологический процесс сводится к двум простейшим операциям: дозировке жидкого сырья и заполнению им нагретой формы. По сравнению с традиционными методами переработки длительность цикла изготовления одного изделия сокращается более чем в 10 раз. Кроме того, переработка жидких каучуков — непрерывный процесс, а отсюда лучшие условия труда, сокращение потребности в рабочей силе. За этой технологией, несомненно, будущее, но она не исчерпывает всех возможностей. Есть и другие пути преобразования традиционной технологии. Второе перспективное направление — использование термоэластопластов, то есть каучуков, вообще не требующих вулканизации, способных обратимо размягчаться при нагревании. В некоторых странах уже выпускают бутадиен- стирольные блок-сополимеры, этилен- пропиленовый, уретановые и другие термоэластопласты; перечень непрерывно растет. Для их переработки, как легко догадаться, вполне пригодно оборудование, принятое в промышленности пластмасс. Обычное для многих пластиков литье под давлением в несколько раз сокращает длительность цикла изготовления и резиновых изделий. Термоэластопласты — и это очень важно — можно использовать многократно: изношенное изделие идет на «переплавку». Наконец, весьма обнадеживают исследования в области порошкообразных каучуков. В большинстве стран эти материалы еще не вышли из стадии эксперимента; тем не менее очевидно, что порошковая технология резины в целом прогрессивна. Хотя переработка порошка требует дополнительных операций (уплотнения порошка перед смешением, выпуска газов, образующихся при смешении), весь процесс, вплоть до шприцевания готового изделия, непрерывен и может идти в одном агрегате. Так, в ФРГ разработана непрерывная линия для переработки порошковых каучуков; она включает в себя высокоскоростной смеситель, компактор, уплотняющий порошок в ленту, и шприц-машину. Но каким бы ни было аппаратурное оформление, порошковая технология резко снижает и энергетические затраты, и трудоемкость изделий (примерно втрое), и металлоемкость производства. Кроме того, имея дело с порошками, легче добиться тщательного смешивания компонентов, а это, в конце концов, улучшает качество готовых изделий. Воздав должное новым полимерам, призванным преобразить лицо резиновой промышленности, сделаем несколько оговорок. Все перечисленные полимеры в несколько раз дорожа традиционных каучуков. У всех есть технологические недостс.ки (невысокая температура плавления термоэластопластов, высокая клейкость порошковых каучуков и т. д.). Их переработка в высокопрочные и высококачественные изделия еще не доведена до совершенства. Новая технология резины сегодня напоминает крошечные островки в океане традиционной технологии. Нет 28
для нее и основательной сырьевой базы (в капиталистических странах в виде термоэластопластов, порошков и «жидких каучуков» выпускают не более 5% всего каучука). Однако широкие научные исследовани я и благоприятные прогнозы недвусмысленно указывают, что островки новой технологии будут расти с каждым годом. ГДЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ! Это — вопрос о смысле жизни, только не человека, а материала. Найдутся ли для резины новые области применения? Отрицательный ответ будет означать, что резиновая промышленность еще теснее привяжется к автомобилестроению, которое уже сейчас потребляет от 2/з до 3/4 всех резиновых изделий. Хотя резина выделяется среди всех прочих конструкционных материалов необычайной эластичностью, по электроизоляционным свойствам, газонепроницаемости, абразивности она лишь немногим превосходит другие материалы или же уступает им. А что касается механической прочности, то она и вовсе невелика, вот и приходится усиливать резину текстилем, металлом, даже пластмассами. Правда, по утверждению члена-корреспондента АН СССР В. Ф. Евстратова, теоретическая прочность резины примерно в десять раз выше реальной, и есть немало возможностей улучшать ее прочностные свойства, совершенствуя структуру полимерных сеток, используя невымываемые стабилизаторы, «конструируя» изделия на молекулярном уровне. Однако вряд ли резина сравняется по прочности с металлами. Да и не надо этого... Напомним, что резина— один из самых дорогих конструкционных материалов. Это сдерживает, в частности, ее применение для дорожных покрытий в смеси с асфальтом, для кровельных материалов, для движущихся тротуаров в городах. И в будущем, надо полагать, именно эластичность останется тем главным свойством, которое откроет перед резиной новые области применения; это ее свойство не исчерпано и в современном автомобилестроении. Специалисты по автомобилям уделяют все больше внимания безопасности движения — достаточно вспомнить обязательные в нашей стране привязные ремни. Испытываются экспериментальные модели машин, в которых резины намного больше, чем обычно: резиновые бамперы вместо стальных, резиновые мешки, которые автоматически надуваются воздухом при столкновении, разнообразные амортизаторы. Предполагается, что все это уменьшит тяжесть последствий при авариях. Ну, а если человечество вообще откажется от автомобиля и перейдет на бесколесный транспорт — машины на воздушной подушке? И это не снизит потребности в резиновых деталях. Каждая машина на воздушной подушке икеет внизу защитные и направляющие резиновые полосы, так называемые юбки, и вес одной юбки составляет пока 2,5 тонны. Упругоэластические свойства резины используются и в таких сравнительно новых изделиях, как искусственные покрытия для стадионов. Строительство антисейсмических зданий не обходится без резиновых прокладок в фундаменте, ответственные детали искусственного сердца предполагают делать из высокоэластичных каучуков. А прорезиненные ткани — те самые, с которых началась история резины? Теперь иные волокна и другие каучуки, так что и ткани стали легче и прочнее. Не случайно вновь пробудился интерес к дирижаблям. В емкостях из прорезиненной ткани уже буксируют нефть по морю. Появились надувные резервуары для хранения горючего на складах и под водой. Пассажирские самолеты оборудуют надувными трапами. Был сделан даже — скорее для рекламы — надувной самолет из прорезиненной ткани с подвесным мотором: все вместе умещалось в легковом автомобиле. Важное применение резины связано с ее высокой звуконепроницаемостью. Уровень шума, к сожалению, все растет, и в некоторых случаях превышает медицинские нормы. Например, на аэродромах он достигает порой 120 децибел, что оказывает на персонал уже патологическое воздействие. Выпуск различных звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов и панелей растет во всех развитых странах. Как правило, в основе таких материалов — тот же каучук плюс специальные наполнители. К примеру, звукопоглощающие барьеры из резины, усиленной стекловолокном, снижают уровень шума в районе аэродрома на 40 децибел. Последнее слово о возможностях резины и ее свойствах еще не сказано. А значит, старый мир резины далеко не исчерпал себя. Выйдя из жестких рамок устоявшихся традиций, он обретает новые силы. Р 29
В Физико-химическом институте АН УССР впервые попучен гетерогенный катализатор на основе краун-эфира: его удалось химически связать с твердым носителем. История краун-эфиров не насчитывает и полутора десятилетий. Но их строение и, главное, свойства оказались настолько необычными, что за исследователями дело не стало: веществам с молекулами, так напоминающими королевскую корону, уделяют поистине королевское внимание. Косвенное свидетельство тому — тот факт, что за неполных полгода раздел «Последние известия» уже второй раз обращает взор на краун-эфиры (а в скором времени «Химия и жизнь» рассчитывает посвятить им обширную статью). На сей раз речь пойдет о каталитических способностях тех же веществ. Вообще-то каталитическое действие краун-эфиров вне подозрений. Но они не относятся еще к массовым продуктам, и поэтому, естественно, довольно дороги (да и вряд ли когда-нибудь станут очень дешевыми). А использовать их в качестве катализаторов можно только один раз, поскольку не очень ясно, как отделить их от раствора и регенерировать. И вот в «Докладах Академии наук СССР» A979, т. 247, № 5) появилось сообщение: краун-эфиры удалось связать с нерастворимыми носителями. Авторы этой работы — академик АН УССР А. В. Богатский с сотрудниками — получили таким образом новый гетерогенный катализатор. Суть работы в том, что краун-эфир иммобилизовали на силикагель. Говоря конкретнее, дибенз-1 В-краун-6 химически связали с силохромом С-120, веществом, хорошо известным в хроматографической практике. Для этого исходный краун-эфир нитровали и восстанавливали до динитропрсн изводного— так удобнее привязывать его к носителю. А сам носитель обрабатывали хлористым тионилом и лишь потом заставляли его реагировать с краун-эфиром. Ожидалось, что полученное соединение окажется катализатором. Однако надо было еще убедиться в том, что предположение о сохраненных каталитических свойствах верно. Для этого лишенный свободы краун- эфир проверили в деле — при реакции ацетата калия с бутилбромидом и бензилбромидом. И оказалось, что его каталитическая активность довольно высока. Правда, несколько ниже, чем у исходного краун-эфира: если тому требовалось 5 часов, чтобы довести выход реакции до 80%, то иммобилизованному — 9 часов. Зато обычный краун-эфир из реакционной смеси уже не выудишь, и он теряется безвозвратно. А привязанный к сили- кагелю, он прекрасным образом регенерируется — для этого достаточно фильтрования. Потом его можно использовать с тем же успехом по меньшей мере пять раз. Так что некоторым замедлением реакции можно и поступиться: как-никак пятикратная экономия на весьма дорогом веществе... Конечно, говорить о широком применении было бы несколько преждевременным. Однако не вызывает сомнений, что появился еще один перспективный катализатор. Посмотрим, как сложится его судьба. О. ОЛЬГИН 30
Проблемы и методы современной науки Многоликие гемы Кандидат физико-математических наук А. П. МИНЕЕВ Часто говорят, что наша кровь обязана своим цветом содержащемуся в ней железу. При этом обычно добавляют, что у членистоногих и некоторых моллюсков роль железа выполняет медь, и поэтому кровь у этих существ голубая. Однако один атом, входящий в состав того или иного соединения, сам по себе еще не определяет его окраску. Не менее важным оказывается число, взаимное расположение и характер связей между остальными окружающими его атомами — словом, все то, что называется химическим строением молекулы. Например, в действительности цвет Цвет крови позвоночных определяется порфириновым кольцом гема, а ион железа в центре кольца лишь уточняет оттенок. Другой порфириновый цикл, с ионом меди в середине, образует не голубое (как можйо было бы ожидать), а ярко-малиновое соединение — турацйн СН3 3 сн=сн2 с=с крови позвоночных определяется не столько железом, сколько окружающим его порфириновым кольцом, само название которого («порфирос» — пурпурный) говорит о его роли в возникновении окраски. Кстати, другой порфириновый цикл, содержащий ион меди, образует не голубое, а ярко-малиновое соединение — турацйн, содержащийся в маховых перьях африканской птички турако и определяющий их цвет (рис. 1). Железопорфирин, изображенный на рисунке, тоже имеет собственное название: гем. Это слово происходит от греческого «айма» — кровь. Непринужденность русской транскрипции сделала звучание этого слова почти неотличимым от звучания другого слова тоже греческого происхождения — ген («генос» — род). Но если о генах написана масса популярных статей, то о гемах большинство читателей знает, скорее всего, лишь понаслышке, хотя эти соединения вполне заслуживают известности. ПРОСТО ГЕМ Гемы примечательны не только своим - цветом, но и своей молекулярной структурой — на первый взгляд громоздкой и сложной для запоминания, но в действительности изящной и логичной. Тем не менее выяснение кажущейся теперь столь естественной структуры порфиринового кольца потребовало нескольких десятилетий. То, что красящее вещество крови — гематин, как его тогда называли,— имеет брутто-формулу C34H32N4Fe04, было известно еще в первой половине XIX века. А вот установление структурной формулы порфиринового цикла затянулось до 1925 года, причем СООН | СООН СН2 СН2 I ?Н> с=с СН3 — сн,— ,- о—сн2—соон нс—flu—°н СНг HO~1i V'CH со о", "C-fV С—С СН СООН сн2 I сн,соон соон сн2-с—с I сн2 ГЕМ сн2 СООН I СООН СООН ТУРАЦЙН 31
некоторые вопросы, связанные с геометрией и графическим изображением порфириновых молекул, остаются для химиков загадкой и по сей день. Но это вовсе не мешает им успешно синтезировать весьма изощренные модификации порфиринов, внедряя в их сердцевину все новые металлы и обвешивая их по краям все новыми группировками атомов. При этом и название молекулы обрастает всевозможными приставками, суффиксами и даже римскими цифрами. Например, тура- цин именуется также Си-уропорфи- рином I, а гем — ферропротопорфи- рином IX, или протогемом. (Заметим, что в живой природе встречаются разные темы, называемые мезо-, копро-, дейтеро-железопорфиринами, но про- тогем — самый распространенный из них, и потому его часто называют просто гемом.) Неослабевающий интерес химиков к порфиринам вызван не столько их яркой окраской, сколько их причастностью к процессам жизнедеятельности почти всех организмов, от бактерий до позвоночных. ЖЕЛЕЗНОЕ ЯДРО ФЕРМЕНТА В живой клетке одновременно происходит великое множество химических превращений. Участников этих превращений можно разделить на две большие группы. Первая — это реагенты, то .есть вещества, химическое строение которых изменяется в ходе биохимических реакций. Вторая — это катализаторы, называемые ферментами, которые не только ускоряют биохимические превращения, но и направляют их по определенному руслу. Одна молекула фермента за время своего существования способна принудить к превращениям многие миллионы молекул реагентов. В то же время число различных ферментов равно числу биохимических реакций — каждой реакцией управляет совершенно определенный фермент. Это, в частности, одна из причин того, что в одном и том же реакционном сосуде — живой клетке — одновременно может идти множество реакций. По своей химической природе ферменты представляют собой белки, то есть состоят из нескольких десятков, а то и сотен аминокислотных остатков, соединенных в длинную цепочку. Белковая цепь, в свою очередь, строго определенным для данного фермента образом уложена в компактный клубок, называемый глобулой; внутри глобулы расположен активный центр фермента — группировка атомов, непосредственно участвующая в катализе (рис. 2). Нередко в глобуле содержится и молекула небелковой природы — так называемый кофактор, без которого фермент оказывается неспособным выполнять свои каталитические функции. Более того, иногда именно кофактор и оказывается активным центром фермента, то есть той частью белковой молекулы, где происходят решающие события сложного акта ферментативного катализа. Так вот, среди множества ферментов есть такие, у которых активным центром служит гем; такие ферменты называются гемсодержащими белками, или гемопротеинами. У некоторых из них есть и индивидуальные названия — это, например, гемоглобин, миоглобин, цитохромы... Однако, хотя во всех гемопротеинах главным действующим лицом служит один и тот же гем, они могут заметно различаться между собой по биохимическим свойствам: оказывается, общность активного центра еще не обеспечивает сходства биологических функций белков. Как цвет, так и химические (а значит, и биохимические) свойства вещества зависят от электронного строения его молекул, которое, в свою очередь, определяется взаимным расположением всех атомов. То есть в случае гемопротеинов — способом упаковки гема в ту или иную белковую цепь. ГЕМОГЛОБИН Гемоглобин — это единственный гем- содержащий белок, содержащий слово «гем» в своем названии. Если следовать хронологии человеческих знаний о гемопротеинах, то и здесь следует отдать безусловное первенство гемоглобину. Причина тому простая: гемоглобин — белок крови, а кровь всегда была наиболее доступным материалом для биохимических исследований. (Разумеется, когда в 1658 году голландский естествоиспытатель Ян Сваммер- дам, разглядывая кровь под микроскопом, первым из людей увидел красные кровяные шарики, ни о каких белках еще не было и речи.) Но открытие, позволившее понять биологическую функцию гемоглобина, было сделано только в 1864 году: используя в своих исследованиях незадолго до того изобретенный спектроскоп, Дж. Стоке открыл способность гемоглобина обратимо связываться с молекулярным кислородом; он обнаружил, что раствор крови, помещен- 32
Группа гема, обернутая в белковую цепь, служит активным центром многих ферментов, заметно различающихся между собой по биологическим функциям ный на пути светового луча, имеет одни линии поглощения в присутствии молекул кислорода и другие — после добавления к нему веществ-восстановителей, отщепляющих кислород. Те же результаты получались, если вместо кюветы с кровью на щель спектроскопа накладывались два пальца так, чтобы свет проникал в прибор сквозь тонкий слой ткани в месте соприкосновения пальцев. Сначала наблюдался спектр окисленного гемоглобина; когда же пальцы пережимались у основания, через некоторое время возникал новый спектр — точь-в-точь такой же, как у крови после добавления восстановителей; после устранения зажима вновь быстро возникала первоначальная картина. В результате был сделан вывод, что кровь, находясь в контакте с тканями, быстро отдает им свой запас кислорода, который потом пополняется в легких; различия в спектрах гемоглобина, связанного с кислородом и освободившегося от него, объяснили давно известное различие между оттенками венозной и артериальной крови. Но главное значение открытия Стокса состояло в выявлении дыхательной функции крови в той роли, которую при этом играет гемоглобин. Оставалось, правда, все еще непонятным, куда именно поступает кислород из крови и для чего он там нужен. МИОГЛОБИН К середине прошлого столетия химики научились разделять гемоглобин на бесцветную собственно белковую часть и красящее вещество — гематин. Стало ясно, что именно гематину кровь и обязана своей окраской и, значит, поглощению в видимой области спектра. А в 1884 году было обнаружено, что мышечная ткань тоже дает спектр, подобный спектру гематина, хотя и несколько отличный от него. Так был открыт белок, названный вначале мио- гематином, а затем переименованный в миоглобин. Кстати, именно мио- глобин оказался впоследствии первым белком, трехмерная структура которого была расшифрована при помощи рентгеноструктурного анализа'. Впоследствии выяснилось также, что миоглобин обладает большим сродством к кислороду, чем гемоглобин, и поэтому отнимает от него молекулу 02, и, таким образом, запасает кислород в мышечных клетках на случай всякого рода перебоев в снабжении — например, на случай длительного погружения под воду. Не случайно миоглобин выделяют чаще всего из мышц кашалота (а не спермы кита, как это иногда приходится читать в переводах с английского — кит по-английски whale, а кашалот — sperm-whale). ЦИТОХРОМЫ Итак, кислород совершает свой путь от легких к тканям, оседлав гемоглобин, а затем пересаживается на другой гем- содержащий белок, миоглобин. Дальнейшее путешествие кислорода тесно связано с еще одним семейством гем- содержащих белков — цитохромами. Но если гемоглобин и миоглобин участвуют в транспорте кислорода, то цитохромы служат переносчиками электронов в мембранах митохондрий — частиц, еще более мелких, чем клетки. Процессы электронного транспорта играют ключевую роль в обеспечении живых организмов . энергией. Кислород — превосходный окислитель. Но если горение протекает с бурным выделением энергии в виде тепла, то в живь1х организмах окислительные свойства кислорода используются иначе. До горения тут дело не доходит, потому что окислитель и горючее не приходят в непосредственный контакт. Тем не менее окислительно-восстановительный процесс все-таки идет, и заключается он в переносе электронов от восстановителей к молекулярному кислороду; однако по дороге каждый электрон вынужден побывать на множестве молекул, образующих так называемую, дыхательную цепь. При этом та энер- * 2 Химия и жизнь № 1 33
гия, которая выделилась бы при обычном горении в виде тепла, в митохондриях частично превращается в энергию химических связей молекул аденозин- трифосфата (АТФ), синтезируемых как раз в ходе электронного транспорта. Молекулы АТФ затем используются в качестве источника энергии в других биохимических процессах. Последний перед кислородом участок дыхательной цепи как раз и включает несколько гемсодержащих белков, объединяемых под общим названием цитохромов (рис. 3). ГЕМ И ЕГО ОКРУЖЕНИЕ Помимо гемоглобина, миоглобина и цитохромов в живых клетках существуют и другие гемопротеины. Не останавливаясь на их описании, скажем лишь, что их функции не похожи ни на обратимое связывание кислорода, ни на перенос электрона. В то же время за все эти процессы в первую очередь ответственны темы соответствующих белковых молекул. Но ведь красная пуговица гема, вшитая в бесцветную белковую глобулу, по своим линейным размерам составляет примерно лишь одну пятую Последней, а по объему—всего одну сотую! , В связи с этим нам вновь пора задать вопрос о роли, которую играет в ге- мопротеинах белковая часть. Насколько правомерно приведенное выше утверждение, будто электронная структура гема претерпевает перестройки при его включении в тот или иной белок? В конце концов при отщеплении гема от любого из гемопротеинов каждый раз образуется одно и то же соединение. Это сомнение было разрешено путем исследования гемсодержащих белков с помощью физических методов. Оказалось, что спектральные и магнитные свойства этих веществ находятся в полном соответствии с их функциональным делением. Этот факт лишний раз наглядно продемонстрировал определяющее значение электронного строения в формировании химических свойств. Но путь от декларирования общего тезиса до приобретения конкретных знаний оказался неблизким. Говоря об электронном строении мы подразумеваем лишь начальное состояние молекулы, в то время как, по определению, химическая реакция — это как раз и есть изменение электронного состояния. Выяснить электронную структуру такой молекулы, как гем,— дело нелегкое, не говоря уже о 34 з Перенос электрона по дыхательной цепи митохондрий можно сравнить с падением воды в плотине ГЭС: ие окажись в водопаде лопаток турбин, энергия потока расходовалась бы только на нагрев воды. В митохондриях роль турбии играют молекулы, составляющие дыхательную цепь, и среди них — гемсодержащие цитохромы
Электронная плотность 3<1-орбиталей; направления координатных осей задаются расположением лигаидов том, чтобы проследить шаг за шагом ее трансформацию в ходе химических превращений. Поэтому применительно к гемопро- теинам задача на сегодняшний день формулируется более скромно: установив электронную структуру гема в том или ином белке, во-первых, уяснить, что делает "эту структуру наиболее благоприятной для протекания именно той реакции, которая характерна для данного гемопротеина, а во-вторых, разобраться в том, какие особенности белкового окружения приводят к формированию данного электронного состояния гема. Первые шаги в этом направлении уже сделаны. ЭЛЕКТРОНЫ, ЛИГ АНДЫ, СПИН Электронная структура, электронное состояние, электронное строение... Кажется, наступил момент подробнее остановиться на этих хотя уже и примелькавшихся в нашем повествовании, но пока не совсем ясно определенных понятиях. Начнем с металла. В случае гема — это ион железа, то есть атом, у которого по тем или иным причинам недостает двух (Fe2^ или трех (Fe34) электронов. Заглянув в таблицу Менделеева, мы обнаружим, что оставшиеся электроны располагаются на вполне определенных орбиталях, по два на каждой. Все, кроме пяти в случае Fe3+, и шести в случае Fe2+f которым выпадает участь занимать так называемые Зс1-орбитали, схематически изображенные на рис. 4. Как видно, рисунок не дает нам представления о траекториях электронов. Квантовая механика, отрицая траектории, предлагает взамен вероятности обнаружить электрон в том или ином участке пространства. Графически эту ситуацию удобно символизировать облаками: там, где мгла гуще, вероятность повстречать электрон больше. Но внутри каждого облака данной формы может оказаться не больше двух электронов, да и то с противоположно направленными спинами, характеризующими момент количества движения этой элементарной частицы. Это так называемый запрет Паули, благодаря которому каждый атом периодической таблицы обладает неповторимыми особенностями заполнения электронных ч. А ^ !> f Ж / оболочек и, следовательно, уникальными способностями к их перестройкам, что и проявляется в виде химических свойств. Но вернемся к ионам железа. У иона Fe3+, например, реализуются все пять возможных Зс1-облаков, каждое из которых полупустое. Получается своеобразный ежик с грушевидными иголками (рис. 5), причем общий спин ежика в пять раз превышает спин одного электрона, а величина суммарного спина определяет магнитные свойства иона. Но, изобразив иголки ежа, мы уже погрешили против истины: ведь ионы круглые и у нас нет никаких оснований выделять какие-то направления среди всех прочих. Иное дело, если у иона есть соседи, так называемые лиганды, тогда их расположение действительно определит избранные азимуты максимальной электронной плотности. Если соседи заряжены отрицательно (то есть если это анионы), то направленные на них иголки ежа будут испытывать большие неудобства, чем те, что направлены в промежутках между отрицательными зарядами. Это приведет к тому, что следующий электрон, который мы захотим поместить на.Зс1-орби- тали железа, будет руководствоваться в своем выборе не только отталкиванием от своих собратьев-электронов, но и соображениями, связанными с взаимодействием с соседями-анионами. Он может внедриться в полузаполненное облако и скомпенсировать спин одного из электронов-старожилов, а может занять пустую орбиталь, образовав новое облако,— тогда его спин добавит- ^ 2* 35
белой белок В большинстве изученных гемопротеинов пятым лигандом служит азот аминокислоты гистидииа (четырьмя лигандами служат атомы азота порфиринового цикла); в гемоглобине и миоглобине шестое место резервируется для молекулы кислорода, а у многих цитохромов обе внеплоскостные вакансии заняты аминокислотными остатками (L— шестой лиганд) ся к уже имевшемуся до его появления суммарному спину. Итак, если электронная структура свободного иона зависела лишь от взаимоотношений между его электронами, то для иона, окруженного лигандами, необходимо учитывать заряд и геометрию этого окружения. Применение физических методов исследования позволило заметно продвинуться в понимании того, каким образом удается гему в зависимости от белкового окружения выполнять весьма разные функции в организме. Правда, пока еще изучена лишь роль участков белковой цепи, непосредственно прилегающих к гему, а влияние остальной части белковой молекулы продолжает оставаться неясным. Последнее в равной степени относится и к другим белкам, так что возникает общая проблема взаимного влияния электронного состояния активного центра фермента и полимерной части молекулы и роли этого взаимодействия на биологическую функцию. Интенсивность, с которой гемсодер- жащие белки изучаются в десятках лабораторий мира с использованием практически всех известных методов, позволяет надеяться, что в обозримом будущем многие загадки, связанные с мно- голикостью гема и механизмами функционирования гемопротеинов, будут разрешены. 36
Репортаж За иллюминатором дно Кандидат геолого-минералогических наук А. М. ГОРОДНИЦКИЙ Труднее всего было пробиться в число допущенных к погружениям. Состав экипажей подводного аппарата подбирали из хорошо тренированных людей, прошедших к тому же специальную подготовку. Это касалось не только пилотов, но и научных наблюдателей. Конкурс среди последних был, как в умеренно престижном вузе — больше трех человек на место. Одно в каждом погружении. Из всех претендентов я был самым старым (или старшим — как хотите). И отменная физическая подготовка, полагаю, не была в числе моих козырей. Однако мне повезло. Общность интересов и привязанностей предопределила успех. И руководитель погружения В. П. Бровко, и первый пилот А. М. Подражанский, и пилот-инженер А. М. Сагалевич — все трое любят песни. За песни, видимо, я и был взят в их экипаж—научным наблюдателем. В качестве «вступительного взноса» пришлось пообещать написать песню подводных пилотов... И тогда после нескольких тренировок и инструктажей я вслед за пилотами занял свое место в обитаемом отсеке глубоководного аппарата для научных исследований «Пайсис-V 11». Шел очередной день очередного рейса «Дмитрия Менделеева» — научно-исследовательского судна Института океаноло гии имени П. П. Ширшова.
Подводный аппарат «Пайсис-VII» спускают на воду. Хорошо видны рубка, обитаемая сфера с иллюминаторами, посадочные лыжи, теле- и фотокамеры, манипуляторы. С обоих бортов висят надувные резиновые подушки, играющие роль амортизаторов при Спуске Похожий на вертолет в миниатюре, окрашенный в яркие красный и желтый цвета, «Пайсис-VII» стоял на верхней палубе корабля, опираясь на широкие лыжи. О «ПАЙСИСЕ-VII» И НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМАХ ОКЕАНОЛОГИИ С вертолетом он схож только внешне: по существу это маленькая подводная лодка на троих. Строят «Пайсисы» в Канаде. Что может «Пайсис-VI I»? Самостоятельно погружаться и всплывать. Оставаться под водой в течение многих часов. Двигаться в водной толще, по поверхности и по дну. Потолок глубины для этого аппарата — 2,5 км. Именно на нем за год до нас исследователи Байкала спустились на рекордную для озер глубину — 1350 метров. Аппарат снабжен двумя электродвигателями с реверсивным приводом, они расположены с двух сторон по бортам. Отсюда свобода маневра. Источник энергии — аккумуляторные батареи, заряда которых хватает при непрерывном движении на восемь часов. Е~чи же аппарат лег на грунт. то энергии хватит на несколько суток. На трое суток рассчитаны запасы кислорода и химического поглотителя углекислого газа. Отрицательная или положительная плавучесть аппарата создается специальной уравнительной системой, в которую входят прочные сферы для приема забортной воды и специальный насос, способный выкачивать воду в условиях больших глубин, больших давлений. В открытом море и в океане есть объекты, изучать которые с помощью подобных аппаратов целесообразно и удобно. Это, прежде всего, подводные вулканы, образовавшиеся под водой или бывшие когда-то островами, а потом опустившиеся под воду. Их вершины иногда подходят к поверхности воды достаточно близко. Не меньший интерес представляют и коралловые атоллы, возникшие на вершинах ушедших под воду вулканов, и гайоты — вулканы с плоско срезанными вершинами. Какова природа этих вулканов, какие силы заставили их уйти под воду, иногда на большие глубины, было это погружение резким или постепенным, погружались только сами вулканы или целиком опускалось все океанское дно? Эти и многие другие вопросы ждали и еще ждут ответа. Многие гюдводные горы, атоллы и гайоты тщательно обследованы геофизиками и океанологами. С поверхности океана даже пробурены скважины в не- 38
От борта исследовательского судна «Дмитрий Менделеев» «Пайсис-VI I» буксируют к месту погружения которых подводных горах. Однако практически никто не опускался на вершины и склоны подводных вулканов. Использовать в этих целях «Пайсис» предложил директор Института океанологии член-корреспондент АН СССР А. С. Монин. С борта глубоководного аппарата решено было детально рассмотреть и изучить подводные горы, подобно тому как изучают геологические разрезы на земле — по обнажениям коренных пород. Кроме того, в нужных точках предстояло отобрать такие образцы, которые никак не взять с поверхности океана. Для первых погружений подводного аппарата выбрали островной атолл Хермит (в переводе с английского — «отшельник»)* один из самых крупных атоллов Тихого океана. Расположенный в северной части Новогвинейского моря, этот атолл представляет собой одно из звеньев в цепи вулканических островов архипелага Бисмарка. Сведений о геологическом строении этих островов и атоллов очень мало, а об их подводной части вообще почти ничего неизвестно. Но не только поэтому был выбран для исследований атолл Хермит. В районе, где он расположен, штормы редки. Глубина здесь всего 1000—1200 м. А еще, судя по имевшимся картам, подводные склоны этого атолла достаточно круты: можно было ожидать выхода коренных пород. И кроме того, внутри лагуны расположены вулканические острова, а это позволяло провести наземные геологические и геоморфологические наблюдения и отобрать образцы для сравнения. На атолле Хермит были проведены одно за другим три погружения. Я участвовал в третьем. Нам предстояло изучить верхнюю часть склона. ПОГРУЖЕНИЕ • Во время инструктажей пилоты внушали мне, что, дескать, от человека, впервые погружающегося в аппарате, как от наблюдателя мало, толку: эмоции мешают. Поэтому я заранее приготовился бдительно укрощать собственные эмоции любого знака. Обязанности наблюдателя довольно разнообразны. При движении аппарата вдоль склона он должен диктовать на магнитофон результаты визуальных наблюдений. При этом все, что видит наблюдатель в иллюминатор, синхронно снимается на кинопленку. Так что наблюдатель — это, можно сказать, научный комментатор будущего научного же фильма. Но не только. Под рукой у наблюдателя спусковой крючок фотокамеры с цветной пленкой. Так что он и оператор отчасти. А еще наблюдатель должен выбирать точки отбора образцов. А по отношению к экипажу глав- 39
* Островок Л уф, входящий в систему атолла Хермит ная его обязанность — внимательно следить и моментально оповещать первого пилота о возникшей опасности (пожар, вода, с кислородной аппаратурой что-то не так), если, конечно, она возникнет. Основное рабочее положение — лежа. Форма одежды — плавки. Жарко, почти как наверху, градусов 35. Тишины в обитаемой сфере аппарата практически не бывает—постоянно идут переговоры по подводному телефону с «землей». Говорит в основном руководитель погружения — он на мотоботе, сопровождающем «Пайсис». Само погружение начинается довольно буднично: открывается кран, как дома на кухне, и в рабочую цистерну с громким, не очень приятным журчанием устремляется забортная вода. Стрелка глубиномера отклоняется книзу. За иллюминаторами сгущаются сумерки. Солнечный свет, пронизывающий воду, тускнеет медленно, как в кинотеатре. Включаем прожекторы. Прижимаюсь лбом к стеклу своего иллюминатора. Большие белые хлопья, похожие на снег, медленно перемещаются вверх. — Почему они всплывают? — спрашиваю у первого пилота По д ража н- ского. — Это планктон. Никуда он не всплывает, это мы погружаемся. Достигнув глубины 380 м, аппарат мягко, как кошка на лапы, опускается на пологий склон, покрытый песком и обломками кораллов. Прямо перед иллюминатором — морской еж бело-розового цвета. Как ни подавляешь эмоции, но океанское дно с его обитателями, когда видишь их всего в нескольких сантиметрах от собственного носа, вызывает совершенно необычное волнение. Красиво. Однако надо работать — наблюдать, а не глазеть... Сейчас мы двинемся вверх, начнется основная работа. Аппарат снимается со склона, отходит от него метров на пять и начинает медленно всплывать. Пилот-инженер Сагалевич включает кинокамеру и магнитофон — я начинаю наговаривать на пленку «результаты визуальных наблюдений». Теперь и захочешь помолчать, да нельзя будет. Комментарии — не излишни. На глубине 350 метров из склона торчат коренные выходы рифовых известняков высотой пять-шесть метров. Подражанский осторожно подводит аппарат к одному из них, берет манипулятором образец. Поразительно точны действия манипулятора, он как бы продолжение рук пилота. Образец мягко, без стука, ложится в бункер. (А на палубе, когда проверяли аппарат, ребята с помощью манипулятора наливали вино в рюмку.) Двигаемся выше. На глубине 345 метров коренные выходы рифовых известняков образовали крутой склон, почти обрыв. Пилот разворачивает аппарат, и мы, проходя буквально вплотную к обрыву, фотографируем его детально, крупным планом, снизу доверху. В нижней части обрыва отчетливо видна ниша, как в крутом речном берегу. В глубине ее — следы вымывания. Да и в самой извести яковой скале часты 40
отверстия и промоины. Медленно всплываем до верхней кромки обрыва. Снова пологий склон, покрытый коралловым песком и обломками. Не переставая диктовать в магнитофон, пытаюсь зарисовать нишу в блокнот. Как будто недостаточно фото- и киносъемки! Привычка сухопутного геолога, не избалованного техникой... Миновав обрыв, мы поднимаемся дальше вверх вдоль пологого склона. В песке видны вертикальные воронки непонятного происхождения. Впрочем, внизу, до обрыва, они тоже встречались. Интересно, как они образовались. И в этот момент я чувствую, что на спину *капает вода. Поднимаю голову. Капли и струйки воды медленно стекают сверху, от люка. Только этого не хватало! В мои обязанности входит оповещать пилота об опасности. — Саша, вода! — окликаю Подра- жанского, как мне кажется, достаточно спокойным голосом. — Не бери в голову,— отвечает он, не оборачиваясь. Оказывается, это конденсированная вода, образовавшаяся внутри отсека из-за охлаждения аппарата на глубине. Новичков об этом не всегда предупреждают — то ли по забывчивости, то ли для того, чтобы испытать их нервы. Поднимаемся выше. От глубины 270 м начинаются скалы, образующие вторую ступень и расчлененные глубоко врезанным каньоном. Ширина каньона от 8 до 15, высота около 25 м. Стены его разбиты трещинами, дно устлано коралловым песком, обломками раковин и кораллов. Подражан- ский виртуозно ведет аппарат вдоль трещины, чуть не цепляясь лыжами за скальные выступы. Возле каньона довольно сильное течение, перемещающее хлопья планктона. Еще выше известняки становятся плотными. В них видны остатки отмершего кораллового рифа. На глубине 160 метров аппарат проходит над крупными глыбами — осыпью коралловых известняков, которая снова сменяется скальными выходами. Похоже,, что это третья ступень — тоже терраса. Над ней снова пологий склон. Поднимаемся еще метров на семьдесят. За иллюминатором — известняки, покрытые кораллами, причудливые гроты и каверны, в которых гнездятся рыбы и другая подводная живность. Небольшая акула с размаху налетает на окуляры кинокамеры и, ослепленная светом, взмывает вверх. Перед иллюминатором сверху вниз медленно проплывает разноцветная подводная коралловая роща. Синие цвета сменяются зелеными, красными, малиновыми... » Поднявшись до глубины 40 метров, выходим на связь с катером и получаем приказ снова погрузиться до глубины 150 метров и только потом всплывать на поверхность. Это маневр. Дело в том, что на малых глубинах мы слишком приблизились к выходящим на поверхность океана острым рифовым скалам, о которые разбиваются не только волны прибоя. На этих рифах в назидание потомкам уже 70 лет сидит остов старого немецкого судна... Выполняем приказание: чуть уходим в сторону и с глубины 150 метров всплываем. Аппарат заметно покачивает. Наверху уже темно. Нас находит катер и буксирует к борту судна. Можно отдраивать люк. Обитаемый отсек покидается в строгой очередности: первым выходит второй пилот, потом я, последним — командир. Мне казалось, что от начала погружения прошло не больше часа — оказывается, почти шесть... ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Что выяснилось в результате наших погружений? Как пишут в известных сообщениях ТАСС, «в соответствии с программой полета» удалось достаточно детально изучить верхнюю часть подводного склона атолла. Если ступени в рифовых известняках — это, действительно, террасы, то, очевидно, во время непрерывного погружения вулкана Хермит в океан уровень океана в какие-то моменты геологического времени необъяснимо понижался. Такие колебания происходили по меньшей мере трижды: свидетельством тому — три террасы. Определив по образцам возраст коралловых известняков, можно будет установить, когда происходили эти колебания. Обо многом расскажут и найденные при первых двух погружениях конгломераты и базальты, которыми сложена вершина подводного вулкана. По составу и возрасту этих образцов можно будет судить, когда и в каком районе древнего океана обрвзовался этот вулкан. И может быть, почему он опустился на дно? На следующих страницах новые стихи Александра Городницкого. 41
Стихи Александра Городницкого, ОСТРОВА В ОКЕАНЕ (песня) И вблизи, и вдали все вода, да вода,— Плыть в широтах любых нам, вздыхая о ком-то. Ах, пнтомны земли, как мы рады, когда На локаторе вспыхнет мерцающий контур. Над крутыми волнами в ненастные дни, И в тропический штиль, и в полярном тумане, Нас своими огнями все' манят они, Острова в океане, острова в океане. К ночи сменится ветер, наступит прилив. Мы вернемся на судно для вахт и авралов. Пару сломанных веток с собой прихватив, И стеклянный рисунок погибших кораллов. И забудем мы их, как случайный музей, Как цветное кино иа вчерашнем экране,- Те места, где своих мы теряем друзей,— Острова в океане, острова в океане. А за бортом темно — только россыпь огией На далеких хребтах, проплывающих мимо. Так ведется давно, с незапамятных дней, И останется так до скончания мира. Не спеши же мне вдруг говорить про любовь,— Между нами нельзя сократить расстояний, Потому чт°о, мой друг, мы ведь тоже с тобой Острова в океане, острова в океане. СУДОВАЯ РОЛЬ И. Апектину Роль судовая, прекрасная роль. Мне ее смысл, как актеру, понятен. Кем бы ты ни был на суше, приятель,- Текста придерживаться изволь. Судно с подмостками схоже на вид. Близок душе распорядок их общий: Палуба — сцена, секстант — реквизит, И капитан — режиссер-постановщик. Трагик и комик, герой и статист,— Их разношерстная труппа близка мие. Ветра задорный мальчишеский свист. Волн исступленное рукоплесканье. Сцена качается, задник трещит, Время меняет цвета декораций. Пьеса не кончена, друг мой Гораций: Новое действие ждет впереди. Век бы не ведать мие роли иной, В небо глядеться, как древний философ, И ощущать загорелой спиной Жаркое дерево палубных досок. Пусть, исцеляя душевную боль, В мире, открытом от оста до веста, Роль судовая, прекрасная роль, Определяет мне точное место.
Коллекционеры различны, Но общею страстью объяты: Значки собирают и спички... Мой друг собирает закаты. Снимает он море и берег, Цветной ему пленки не жалко. Богата палитрой, как Рерих. Видавшая виды зеркалка. Он кадр повторяет любимый (Меняется только наводка), И падает солнце в глубины — Подводная красная лодка. Мой друг собирает закаты. Чтоб вышли и небо, и море, Особых рецептов сульфаты Качает он в черном растворе. Вернувшись из гавани дальней, Он будет доволен и весел, В квартире своей коммунальной Экран самодельный повесит, Чтоб вспыхнули в сумраке спальни Ожившие яркие виды: Гавайев багровые пальмы И желтый закат Антарктиды. Молчат домочадцы, немея От творческой этой удачи — Чем кажется суша беднее, Тем кажется небо богаче. ПОЭТЫ Лежат поэты на холмах пустынных, И непонятно, в чем же корень зла, Что в поедиике уцелел Мартынов И что судьба Даитеса сберегла, Что, сколько раз ни приходилось биться, Как ии была рука его тверда, Не смог поэт ни разу стать убийцей, И оставался жертвою всегда. Неясно, почему? Не потому ли, Что был им непривычен пистолет? Но бил со смехом Пушкин пулю в пулю, Туза навскидку пробивал кориет. Причина здесь не в шансах перевеса,— Была вперед предрешена беда: Когда бы Пушкин застрелил Даитеса, Как жить ему, и как писать тогда?
Земля и ее обитатели Необычный мир обычной колюшки Однажды я слышал такой разговор: — Колюшка? Знаю, знаю,— красная такая рыбешка, в тине в озере живет. — Нет уж, вовсе не красная — недаром у нас ее называют синюгой, а что в озерах живет да в тине — точно! — Не красная эта рыба и не синяя. Черная она как уголь. Ручаюсь. Я в аквариуме ее держал. Она гнездо строила. Представляете, все спорщики правы! Такая уж странная эта рыбешка. Колюшка, рогатка, синюга, волчок — так по-разному величают у нас в стране два вида мелких (не более 8 см длиной) рыбок, облик которых столь своеобразен, что запоминается сразу. Главное в их фигуре то, что перед спинным плавником у всех представителей рыбьего семейства колюшковых имеются острые колючки. Рыбки могут их либо оттопыривать, либо прижимать к телу — в зависимости от обстановки и настроения. На брюшке тоже есть два длинных шипа. Научные названия разных видов основываются на количестве спинных колючек. Очень удобно — сразу можно догадаться, сколько иголок у двух-, трех-, четырех-, девяти- и даже пятнадцатииглой колюшки. В нашей стране чаще всего встречаются Самец трех игл он колюшки проводит зиму в унылом серовато-зеленом одеянии (вверху). Весной удлинняется световой день, теплеет вода. Это активизирует железы, выделяющие половые гормоны, меняет поведение рыб. Самец надевает яркий брачный наряд: красное брюшко и голубая спина становятся такими из-за резкого сокращения пигментных клеток (в центре). Внизу помещен силуэт трехиглой колюшки в натуральную величину трехиглая и девятииглая колюшки. Именно колючки частенько спасают им жизнь. Если девятииглая колюшка нет-нет да и попадает в рот к щуке, окуню или треске (спинные колючки коротковаты, хотя их и много), то трехиглая отвечает на захват уколом острых и длинных спинных и брюшных колючек. Хищник вынужден выпустить жертву. Быстро приобретя болезненный опыт, он вообще исключает трехиглую колюшку из своего меню. Однако и колючки не всегда выручают. Форель и лосось — обладатели твердой пасти — почти свободно глотают колючих колюшек. И тем приходится пускаться во все тяжкие, например, облачать тело в кирасу из плотных костяных пластинок, по которым скользят зубы хищника. Но, увы, частенько негде взять кальций, столь необходимый для вооружения. В северных же лесных озерах с их «торфяной» водой, где колюшка обычно встречается с лососевыми, кальция очень мало. Тут уж не до пластинок — даже длину самих колючек приходится сокращать — не страдать же от рахита! Большую часть года трехиглая и девятииглая колюшки ведут стайный образ жизни и более или менее терпимо относятся к собратьям. Зимой стайку трехиглых колюшек можно встретить в море в сотнях километров от берега. Девятииглая тоже пре- 44
*4 T»^i ? Повернувшись набок и направив морду к гнезду, обладатель травяного домика показывает самке вход (вверху слева). Едва партнерша проникает в дом. самец «бодает» ее в основание хвоста,, что побуждает самку метать икру (вверху). Отложив икру, самка уплывает восвояси, а самец забирается в гнездо и оплодотворяет икриики (вверху справа). Для самца это лишь начало больших родительских хлопот красно чувствует себя в морской вод в. Но так далеко в море не уходит,-предпочитает кочевать по лиманам, бухтам, заливам. Наконец сходит лед, светлеет и прогревается вода, и колюшки входят в реки в поисках песчаных или илистых отмелей. Самки и здесь сохраняют чувство коллективизма, держась небольшими стайками, а самцы становятся совершенно нетерпимыми к обществу себе подобных. Облюбовав кусочек дна величиной в половину квадратного метра, самцы яростно оберегают его от притязаний соплеменников, могут даже шипами пырнуть. Плохо придется и окуню или щуке, вздумай она нарушить границы участка. Пришельца треплют, пыряют колючками, пока он не ретируется. Самца колюшки можно понять: ему приходится одному, без помощи самки, строить гнездо, выхаживать детей, толком не есть, все время быть начеку... Словом, есть от чего испортиться характеру. В этот ответственный период самцы трехиглои колюшки напоминают ярких попугаев: рыбья грудь и живот становятся красными, спина — нежно-гол убой, а глаза ярко-голубыми. Самцы девятииглой колюшки выглядят скромнее: они аспидно-черно- го цвета, лишь брюшные колючки становятся синевато-белыми. Самки обоих колюшек теряют серебристую окраску и покрываются темными пятнами и полосами. Окраска самцов полыхает еще ярче, если на территорию приплывает соперник. Впрочем, окружающим и так ясно: участок дна занят всерьез и надолго. А тем временем владелец принимается за постройку гнезда. Самец трехиглои колюшки строит его на дне, в выкопанной ямке, самец девятииглой — на растениях. Строительным материалом служат кусочки водорослей. Мало-помалу растет гнездо, весьма похожее на птичье (и, кстати, уникальное для рыб). Собрать обрывки водорослей — дело нехитрое. Сплести их труднее, но тоже вполне выполнимо. А вот как сделать, чтобы . гнездо не размыло водой? В качестве цемента самцы колюшек используют клейкий секрет, выделяемый их почкой в период размножения. Эта своеобразная субстанция, основу которой составляют мукопро- теиды, прочно склеивает постройку. Чтобы не испачкаться в клейкой массе или, еще хуже того, не приклеиться к гнезду, при нанесении секрета приходится изгибаться дугой. Проще девятииглой колюшке — секрет выделяется в виде комочков, как бы упакованных в нелипкую оболочку. Хватай такой комочек ртом, бросай куда надо— и дело сделано. Вода вскоре растворит оболочку, и клей расплывется по постройке. Всем хорош рыбий цемент, только вот слишком липкий. И песок к нему мигом прилипает, и частицы ила, а от этого он теряет способность склеивать. И самцу приходится то и дело вновь наносить клей на свое сооружение. Однако эта клейкая субстанция годна не только для строительства: с ее помощью самцы быстро отыскивают гнездо после кратковременной отлучки, даже если оно спрятано под камнями или корягой. Ибо запах клейкого секрета строго специфичен для каждого самца. Рыбе собственный запах отлично известен. Прямые опыты свидетельствуют, что, используя свой запах как путеводный маяк, самец 45
колюшки в полной темноте быстро находит свое гнездо среди других, весьма похожих. Любители выражения «рыбья кровь» были бы поражены бурей, бушующей в груди колюшки. Еще бы! Перво-наперво надо неусыпно охранять участок и само гнездо. Поэтому приходится быть злым. Однако агрессивность по отношению к самке ни к чему хорошему привести не может — этак можно и без потомства остаться. Забота же о подрастающем поколении — главный смысл существования пап-колюшек... Но вдруг ошибется самец? Самки-то тоже разные бывают! Приплывет незрелая, без икры, только время даром потеряешь! А за это еще и расплачиваться придется: пока с самкой хороводился, сосед из гнезда кусок вырвал и к себе на участок унес! Словом, буря противоречивых побуждений овладевает самцом, и выливается она в противоречивые действия. Чего, казалось бы, проще? Нежно подвести самку к гнезду, показать ей входное отверстие и направление, по которому надо двигаться, чтобы правильно проникнуть в гнездовой тоннель, пронизывающий всю постройку. Однако даже зрелая, с раздувшимся от икры брюшком, самка сначала подвергается каскаду атак. Ее то подводят к гнезду, то оттаскивают от него за хвост и вообще прогоняют с участка. Вынести все эти издевательства может лишь действительно зрелая, жаждущая освободиться от икры самка. Вот она, наконец, проникла в гнездо и остановилась в нем. Самец легонько толкает ее в основание хвостового плавника, тем самым он стимулирует вымет икры. Такие движения самца характерны для всех видов колюшек, кроме четырех- и пятнадцатииглой, которые быстро-быстро покусывают самок за хвост. В ответ самка сгибается дугой и выметывает 30—80 икринок, а затем быстро покидает гнездо и еще быстрее—гнездовой участок. Самец залезает вслед за сам кой в домик из клея и водорослей и оплодотворяет икру. Нерест повторяется три-четыре раза с разными самками, пока в домике не накопится 150—200 икринок. Теперь наступает ответственнейший период, во время которого самец почти не питается и постоянно хлопочет о потомстве. Ибо на развивающуюся икру кроме хищников покушаются голодные самки колюшек, ее норовят выкрасть (да-да, криминальное усыновление— вещь у колюшек обычная) неудачливые самцы-соседи. От всего этого голова идет кругом. К тому же икра потребляет много кислорода, и приходится вентилировать гнездо: грудными плавниками самец прокачивает сквозь него воду, омывающую икринки. Короткий отдых — и снова за работу: вдруг драгоценная икра задохнется? А ведь надо еще и гнездо ремонтировать, и клейким секретом его поливать... Нет, тут уж не до еды! Кстати, самец вовсе не от излишнего усердия продолжает поливать гнездо клеем. У секрета имеется еще одна замечательная функция: подавлять рост болезнетворных бактерий и грибков. Эксперименты убедительно доказали, что очищенная от секрета икра погибает От микроскопического плесневого грибка сапролегнии даже в хорошо аэрируемом сосуде, в то время как покрытая секретом нормально развивается. Кстати, а почему все папа да папа? Почему мама так равнодушна к судьбе потомства? Трудно сказать, хотя гипотез немало. Одна из них связывает в одну цепь многоженство колюшек-пап и халатность мам- колюшек с тем, что детей-то у мамы маловато. Пока возмущенный читатель набирает полные легкие воздуха для протестующего возгласа, поясняю и повторяю: именно маловато, если учесть, что по самым разным причинам, несмотря на папино усердие, до взрослого состояния доживает одна-две рыбки из каждой сотни отложенных икринок. Поэтому самке, которая за один нерест может дать лишь несколько десятков икринок, надо сразу же новую порцию икры нагуливать, а не в хлопотах находиться — так для вида полезнее будет. А папа-колюшка с заботами и сам справится, тем более что колюшки все-же не цихлиды, которые устраивают сперва «ясли», потом «детский сад», а затем «школу», где молодь обучают основам взрослого поведения. Но у нас речь не о цихлидах, и потому вернемся к колюшкиному домику, где наконец-то из икры выклевываются личинки. Самцы следят, чтобы они не выплывали из гнезда. Трех иглая колюшка-папа перед самым вык левом разбирает верхний свод гнезда, и его дети лежат в углублении дна, выстланном водорослями, а девятииглая колюшка-папа строит специальную рыхлую колыбельку из водорослей, располагаемую над гнездом в верхних слоях воды, где побольше света и кислорода. В колыбельку он и переносит выклевывающихся личинок. Малыши — народ непоседливый, то один, то другой рыбий детеныш пытается уплыть. Отцы немедленно и очень ловко хватают их в рот и выплевывают обратно. Немного бесцеремонно, но зато надежно. Так проходит неделя, максимум две, потом малыши навсегда покидают родной дом. К родителю они относятся с крайним недоверием: кто знает, чего можно ожидать от этой рыбы, так ловко хватавшей их в пасть в раннем детстве? Пожалуй, лучше держаться подальше. Мальки уплывают небольшой дружной стайкой, и ничто не говорит о том, что спустя год-два эти самые крошки, достигнув зрелости, будут яростно отстаивать в этих же местах свое право на обзаведение потомством. Отец к мопенту расставания охладевает к детям: он занят постройкой нового гнезда. Именно забота о гнезде и обо всем, что в нем находится, составляет основной смысл жизни самца колюшки, если, конечно, это настоящий" мужчина. Кандидат биологических наук В. Е. ГОМЕЛЮН 46
Живые лаборатории Инжир из рода фикусов Фикусов в мире — около> тысячи видов. Есть среди них кустарники вроде всем хорошо известного комнатного фикуса (Ficus elastica) с широкими, крупными и жесткими листьями, есть и лианы. Многие фикусы начинают свою жизнь как эпифиты — растения, извлекающие для себя влагу прямо из сырого воздуха тропического леса. На высоте нескольких метров от земли они выпускают во все стороны свои слегка изогнутые ветви, а от них спускаются вниз пряди корневых отростков. Со временем отростки достигают земли, углубляются, разрастаются и становятся мощными стволами-опорами, поддерживающими крону. Один из таких фикусов, баньян,— священное дерево в Индии, его там часто выращивают у храмов. В Калькуттском ботаническом саду растет баньян, которому больше 150 лет; его могучая крона раскинулась на площади более 300 квадратных метров, корни-стволы образовали целый лес из 300 с лишним колонн, не меньше 6 метров в обхвате каждая... Но хоть много в природе фикусов, все они жители тропиков и лишь изредка — субтропиков. В нашей же стране прижился только один — Ficus carica, карийский фикус, а «в миру» — фиговое дерево, или инжир. Карийским этот фикус назван в честь горной области Карий, что лежит на юге Малой Азии. Именно эти края считаются древней родиной инжира. И само имя «инжир», бесспорно, тюркское. А вот родовое название «фикус», двигаясь с запада, в процессе странствий претерпело изменения и пришло в русский язык в XVIII веке в иной форме — «фига», откуда и пошло' «фиговое дерево». А в старых славянских рукописях имя этому дереву было смоковница, смоква. И сейчас это имя употребляется почти во всех славянских языках. Как пишет Даль, вероятнее всего, произошло оно от глагола «смоктать» — высасывать, пробовать на язык, смаковать. В современном русском литературном языке этот глагол не применяется, а вот в украинском имее1 все права гражданства. Смоковница — одна из самых древних культур мира. Не случайно еще в те библейские времена, когда Адам и Ева, вкусив плод от древа познания добра и зла, вдруг постигли свою наготу, именно смоковница одарила их первыми, пусть и скудными, одеждами. Не случайно младенцы Ромул и Рем были выброшены рекой на берег именно под развесистой смоковницей, где их нашла и вскормила волчица... Живет инжир в Юго-Западной Европе и Малой Азии. В Турции это одно из самых любимых деревьев, здесь его издавна культивируют, как, впрочем, и по всему Средиземноморью. В нашей стране инжир растет в среднеазиатских республиках, на Кавказе и в Закавказье, в Крыму — по преданию, сюда завезли его еще в XIII веке генуэзские купцы. Дерево это нетребовательное, при достаточном количестве влаги без труда переносит высокие летние температуры, а морозы выдерживает до —18°С. И почв особенных инжир не выбирает, он может расти и на скалах, и на каменных заборах, прекрасно чувствует себя на приморских склонах, куда постоянно залетают соленые брызги. Плодоносит инжир регулярно и обильно — до 100 кг плодов можно снять с одного дерева, да еще дважды * 47
в год — сначала в июле, а потом с середины августа до ноября. Живут фиговые - деревья не одну сотню лет. - В небольшом городке республики Шри Ланка — Анурадхапуре растет гигантская смоковница, поднявшаяся из побега, который много веков назад перенесли сюда от священной смоковницы из Северной Индии и торжественно высадили, символизируя утверждение буддизма на Цейлоне. И поскольку это событие сохранило о себе память в древних летописях, возраст смоковницы определен документально точно: ей исполнилось 2230 лет. Это одно из самых старых деревьев на Земле. Крона у инжира развесистая, дающая прохладу и надежную тень летом. А зимой инжир, стоящий без листьев, всегда можно узнать по его толстым молодым побегам — такие бывают у очень немногих деревьев: зеленые, извилистые, узловатые, а на конце у каждого — изогнутая острая почка. Если надломить такую веточку, из нее обильно потечет млечный сок. Это характернейший признак представителей рода фикусов. У многих из них сок содержит значительные количества каучука. У инжира в млечном соке его до t2%, а у ближайшего родственника инжира — фикуса комнатного, родом из Индии и Бирмы,— свыше 30%. Правда, промышленного значения как производители натурального каучука фикусовые не получили: у них оказались могучие соперники из семейства молочайных, к которому относится знаменитая гевея. Фикусовый каучук содержит больше смол, чем ге- вейный, и поэтому хуже. Листья фикусов богаты гетероциклическими соединениями — кумаринами. Инжир содержит кумарины, принадлежащие к двум группам: фурокумари- нам (псорален и бергаптен) и оксику- маринам (скополетин и умбеллиферон). Фурокумарины известны как фотосен- сибилизирующие вещества — они повышают чувствительность организма к солнечной радиации. Препарат фура- лен — естественная смесь псоралена и бергаптена из листьев инжира — применяется для лечения некоторых видов плешивости, а также витилиго — хронического заболевания кожи, при котором она покрывается белыми пятнами (см. статью Н. К. Абубакирова «Белая болезнь» — «Химия и жизнь», t967, № 6). В листьях инжира найден еще и флавоноидный гликозид — один из полимеров рутина, которому присвоено имя эпирутин. А масло, выжатое из семян инжира, может представить интерес для лакокрасочной промышленности: оно быстро высыхает и почти наполовину состоит из линоленовой кислоты. Но самое ценное, ради чего выращивают инжир уже не одну тысячу лет,— это его плоды, или, точнее, соплодия. Как и у всех представителей фикусов, соцветия инжира—полые, мясистые, с узким отверстием на верхушке. Внутри соцветий размещаются цветки: в верхней части — мужские, а на стенках — женские, числом до полутора тысяч. При этом соцветия не все одинаковы: их два типа. В одних, так называемых каприфигах, нормально развиты мужские цветки, тычинковые, а женские — слабые, с короткими столбиками. В других же, просто фигах, все на-
оборот: мужские, тычинковые цветки ослаблены и уменьшены до того, что превратились в простые чешуйки, но зато женские, пестичные — полнокровные, длинностолбчатые. Когда через гостеприимное отверстие в верхушке соцветия внутрь его забираются самки маленьких ос — опылителей инжира, они приступают к откладке яичек. Но у них короткий яйцеклад, и поэтому для водворения своего потомства осы выбирают цветочки с короткими столбиками — внутрь других они просто не дотянутся. Так каприфига становится инкубатором. А когда появляются личинки, они с аппетитом набрасываются на семяпочку и выедают, неблагодарные, собственную колыбель (за это фиговые осы получили название «бласто- фаги», то есть «пожиратели зародыша»). А если съедена семяпочка, какой может быть разговор о плодах! Потому- то каприфига плодов и не дает. Личинки на хороших харчах быстро превращаются во взрослых ос, и там же, внутри каприфиг, в тишине и полумраке, совершается их брачный обряд. А затем осы устремляются к выходу и тут встречают тычинки; протискиваясь между ними, чтобы вылететь наружу, осы обильно вымазываются в пыльце. А затем в поисках гнездышка для следующего поколения они влетают и в каприфиги, и в фиги, а пока разберутся в ошибке, успевают оставить пыльцу на пестиках. Происходит оплодотворение, завязываются плодики. «Инжир на инжир смотрит и зреет»,— утверждает старая ассирийская пословица. Так что каприфиги выращивают опылителей для фиг, а уж фиги дают плоды. Такой способ опыления получил название капри- фикации. Зрелые соплодия инжира в зависимости от сорта имеют разную окраску, но чаще всего встречаются желто-зеленые. Пока плоды не созрели, есть их нельзя: они, как и у всякого фикуса, содержат едкий млечный сок. Но как только на соплодиях появились трещинки, сквозь которые видна сладкая, сочная, липкая, мясистая вишнево-красная мякоть,— плоды готовы. Правда, полакомиться ими в свежем виде можно только на месте: долго хранить и транспортировать плоды не удается. Спелые соплодия инжира богаты каротином, витаминами С, В,, В2, кальцием, фосфором. Железа в инжире больше, чем в яблоках, и поэтому он очень полезен при малокровии. Инжир с горячим молоком — прекрасное средство от кашля, потому что пектиновые вещества (а их в соплодиях около 6%) обладают обволакивающими, смягчающими и бактерицидными свойствами. Потому же полезен инжир и при нарывах. Мякоть плодов — хорошее жаропонижающее и потогонное средство. Сок, так же как и эфирные масла, получаемые из зеленых листьев инжира, подавляет рост некоторых вредных грибков и болезнетворных бактерий. И свежие, и сушеные соплодия очень богаты сахаром: в свежих его до 23%, а в сушеных — до 77%! Потому злоупотреблять ими при диабете не следует; желательно ограничивать их употребление и при подагре — в инжире до 1 % щавелевой кислоты. И конечно, не следует забывать о том, что инжир высококалориен, ^а в сушеном инжире есть даже жиры — больше 1%... Б. СИМНИИ
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ПОДСОЛЕННЫЙ БЕНЗИН I Сотрудники Института нефтехимической и газовой промышленности имени И. М. Губкина обнаружили любопытное явление. Если в резервуары, где хранится бензин, особенно этилированный, добавить поваренную соль, то стабильность его возрастает — при хранении образуется меньше смоло- образных продуктов. Одновременно поваренная соль стабилизирует и тетразтилсви- нец. Обычно в ходе хранения содержание тетразтилсвинца в бензине за год уменьшается в несколько раз. А в присутствии поваренной соли оно за восемь месяцев опыта совершенно не изменилось. Обе ' эти приятные неожиданности обнаружили в процессе работы, целью которой было выяснить, нельзя ли хранить бензин в подземных попостях, образовавшихся при добыче соли. ЛИШНИЙ ЖИР НЕ ПОВРЕДИТ Сразу оговоримся, что речь пойдет не о людях, а о свиньях. А еще точнее — о тех свиньях, которые только что принесли потомство. Это им лишний жир не повредит. Совсем юные поросята-сосунки — существа неокрепшие, и, случается, они гибнут, несмотря на заботу со стороны мамаши и ветеринара. По утверждению журнала «Pig International» A979, т. 8, № 11), смертность поросят можно существенно снизить, если хотя бы первые две-три недели после опороса давать свиноматкам корм с повышенным содержанием жира. При этом увеличивается концентрация жира и в молоке, а именно жир служит основным источником энергии для вступающих в жизнь свиней: он компенсирует больше 90% энергетических трат поросячьего организма. И на родительницах такой рацион вредно не сказывается — свиньи, в отличие от людей, вовсе не стремятся похудеть... РЫБКУ СПЯЩУЮ ВЕЗУТ Рыбы ловят много и достаточно разной, но едим мы, как правило, замороженную рыбу. Транспортировать живую рыбу на большие расстояния сложнб: и худеет она, и дохнет... Опять же вода портится, кислорода в ней становится меньше. Ихтиологи. университета Косиэн в городе Такарадэука (Япония) нашли способ упростить транспортировку живой рыбы. Как спящий человек потребляет меньше кислорода, чем бодрствующий, так и рыба. Подопытный карп весом в три четверти килограмма был усы плен пропущенной через воду газовой смесью кислорода и СО? в пропорции 1:1. В этом сонном, похожем на анабиоз состоянии он расходовал лишь 2,4 см3 кислорода в час, в то время как при обычных условиях —в 118 раз больше. А потом в нужный момент его разбудили, и он плавал как ни в чем не бывало. Газовой смесью можно, как оказалось, усыпить рыб хоть на 30 часов и везти их в таком состоянии, а потом в нужный момент разбудить — и пожалуйте к столу, свежей рыбки отведать... СКОЛЬКО В ПИВЕ СПИРТА! Не так уж и много: 3,26% в жигулевском, 4,00 в московском, 3,80% в рижском. Эти сведения приведены в качестве примера в журнале «Ферментная и спиртовая промышленность», 1979, № 6, но не ради любопытства (можно и в справочник заглянуть), а в подтверждение точности нового метода анализа. Собственно, этот метод нов применительно к пиву, а вообще-то им пользуются, хотя и в несколько ином виде, достаточно давно — например, когда надо установить, был ли пьян нарушивший правила водитель. Суть в том, что в кислой среде бихромат калия восстанавливается спиртом, и цвет его при этом меняется от светло-оранжевого до сине-зеленого; достаточно сравнить пробу с эталоном, чтобы ответить на вопрос, поставленный в заголовке. Это гораздо быстрее, чем отгонять спирт и измерять его количество, и достаточно надежно: ошибка не превышает сотых долей процента. ПО КОМАНДЕ СВЫШЕ Измерив одновременно температуру листа и воздуха, можно по их разности судить о потребности растений в воде: испаряя больше влаги, лист, естественно, охлаждается сильнее. В США'дразра- ботан термометр для таких измерений. Он регистрирует инфракрасное излучение зелени, зависящее от ее температуры, а следовательно, и влажности. Предлагают установить подобный термометр
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ на одном из искусственных спутников Земли, чтобы с орбиты непрерывно измерять температуру воздуха и зелени и по команде свыше (в полном смысле зтого слова) авто ма тич е с ки в кл юч а ть до*жде - вальные установки на полях, лишь когда в этом действительно есть нужда. ГДЕ ХРАНИТЬ ГРИБЫ Сухие белые грибы — самый дорогой из пищевых продуктов. А вот как их лучше хранить? Сотрудники Новосибирского института советской кооперативной торговли изучали влияние условий хранения и упаковки различных видов на свойства сушеных грибов. Выяснилось, что в герметичной ипи почти герметичной таре при сравнительно низкой E—10°С) температуре и влажности грибы в течение года практически не теряют пищевой ценности. А вот в бумажных и полиэтиленовых пакетах грибы лучше не хранить — и вкус теряется, и пищевая ценность — частично- ПРИПРАВА ИЗ МУШМУЛЫ В мире много растений, накапливающих ароматические или острые на вкус вещества. Именно их чаще всего мы используем в качестве пряностей. Недавно в Азербайджане начали централизованно заготавливать дикую мушмулу. Экстракт из ее плодов обладает кислым, слегка острым, но без следов горечи вкусом, приятным своеобразным запахом. В народной кулинарии дикую мушмулу давно используют в качестве приправы к рыбным и мясным блюдам. Скоро она, очевидно, появится и на наших столах, поскольку, как сообщил журнал «Консервная и овощесушильная промышленность» A979, № 7), экстракт из мушмулы будут готовить в промышленных масштабах МИГРЕНЬ И ДИЕТА Доктор Элен Грант (Лондон) утверждает, что мигрень можно лечить, исключив из пищи больного продукты, вызывающие индивидуальные аллергические реакции. Именно таким способом ей удалось полностью освободить от изнуряющих головных болей В5% своих пациентов. Правда, к числу продуктов — индивидуальных аллергенов относятся пшеница и апельси- I ны, яйца и чай, кофе и шоко- I I лад, молоко и говядина, ку- I I куруэа и сахар» дрожжи и I I многое другое. Доктор I I Э. Грант подсчитала, что все- I I го у 60 ее пациентов (из них I I 52 женщины) аллергию вы- I I вывали 624 пищевых продук- | I та. Может, пациенты попа- I I лись столь избалованные, I I что им вообще лучше не есть? I I МАЛЯРИЯ ВОЗВРАЩАЕТСЯ I I Благодаря массовому при- I I менению пестицидов во мио- I I гих странах мира удалось по- I I чти совсем истребить неко- I I торых насекомых — перенос- I I чиков инфекций, в первую I I очередь — малярийных ко- I I маров. Но увы — победа ока- I I залась временной. Оставшиеся I I в живых особи давали нача-I I ло новым расам, устойчивым I I к действию ядов, и число I I таких насекомых растет: ее- I I ли в 196В году их было 102 ви-I I да, то сейчас — 121. Напри-1 I мер, среди комаров рода I 1 анофелес — переносчиков I I малярии — сейчас 24 вида I I устойчивы к ДДТ. 5 ви- I I дов не боятся фосфорорга-1 I нических пестицидов и 2 ви-1 I да неуязвимы для самой по-1 I следней новинки в этой об-I I ласти — пестицидов из клас-1 I са карбаматов. Из 107 стран,! I где существует опасность ма-1 I лярии, устойчивые к пести-1 I цидам виды анофелеса об-! I наружены в 62. В результате! I в некоторых странах заболе-I I ваемость малярией за поспед-I I ние 10 пет снова выросла в I I 30—40 раз. I I ПОЖАРООПАСНЫЙ I I ШПИНАТ I I В нашей стране разрабатывает- I I ся новая система стандартов, I I регламентирующих беэопас- I I ность труда (ССБТ). В Украин- I I ском научно-исследователь- I I ском институте консервной I I промышленности изучали по I I этой причине степень пожар- I I ной опасности сушеных ово- I I щей и порошков. На основе I I этих исследований сушеные I I картофель, лук. белые ко- | I ренья, морковь, укроп, а так- I же порошки из зеленого го- I рошка и шпината отнесены к I группе горючих. Самыми I опасными с этой точки эре- I ни я оказались порошки из I горошка и шпината: темпера- I тура их воспламенения I 215—225СС. А самым беэопас- I ным — сушеный лук, который I воспламеняется лишь при I 315°С. Впрочем, при сушке I овощей температур выше I 100°С, как правило, не бы- I вает. 51Г
■ • ** V АЛ* V -* ill v Яки на Кавказе Лет 10 назад Чечено-Ингушская научно-исследовательская ветеринарная станция предложила акклиматизировать в нашей республике памирских яков. Это позволило бы лучше использовать кормовые угодья и увеличить производство животноводческой продукции. Работа началась в 1971 году. Сейчас можно уже говорить о том, что опыт окончился успешно, хотя, конечно, решены не все проблемы. НА КОГО ОН ПОХОЖ Когда впервые видишь яка, то можно подумать, что перед тобой результат скрещивания различных видов животных. Голова у него коровья, хвост лошадиный, шерсть похожа на козлиную и хрюкает як по-свински. А на самом деле яки относятся к отдельному виду. Обитают они в горных районах Азиатского материка; в Европе этих животных до недавнего времени не разводили. В нашей стране есть две разновидности яков: алтайская и памирская. Представители второй немного крупнее, но и те и другие по весу и росту несколько уступают коровам и быкам. Высота яка в холке достигает 110— 140 см, вес самки 250—330 кг, а самцов 350—550 кг. В Гималаях и Тибете, правда, сохранились дикие яки, довольно крупные животные. Сто лет назад Н. М. Пржевальский убил такого дикаря ростом в холке 1В0 см, и это был еще не самый рослый экземпляр. Яка еще не коснулась рука селекционера, и ячьи породы пока не сформированы. Из всех домашних животных яки были одомашнены человеком одними из последних, да и то не окончательно. ЧЕЛОВЕК — ЯКУ Сейчас нам на Кавказе приходится иметь дело преимущественно с одомашненными яками, но не ручными. Характер у них, по-прежнему, как у диких, неуживчивый. Ближе десяти метров животные к себе не подпускают, поэтому их не пасут в полном смысле этого слова, а лишь наблюдают издали. Животные отдыхают или спят, вытянув одну переднюю ногу вперед, чтобы в случае опасности быстро встать и занять оборону. Однако яка нетрудно приручить, если держать его с детства около людей и подкармливать. Так и поступают, когда 52
хотят приучить этих животных ходить в упряжке и под вьюком. Остальное же поголовье со своим потомством свободно пасется и потому сохраняет полудикий нрав. Всю свою жизнь яки проводят на альпийских лугах B500—4000 метров над уровнем моря). Летом они поднимаются несколько выше, к зоне вечных снегов, и пасутся там на крутых склонах гор, а зимой спускаются пониже и устраиваются преимущественно на южных склонах. Животные могут добыть себе корм, даже если снежный покров достигает 10—12 см. У верхней губы яка заостренный край, как на пятачке свиньи, а на языке есть длинные и крепкие ороговевшие сосочки; все это позволяет ему успешно извлекать из-под снега даже низкорослую растительность. Яки неприхотливы, выносливы и прекрасно приспособлены к суровым условиям высокогорий. Снега, метели, трескучие морозы, недостаток кислорода для них — обычное дело. Круглый год животные обходятся пастбищными травами и не нуждаются в помещениях. Из минеральных подкормок якам нужна главным образом соль. Вот почему на Памире говорят, что яку от человека ничего не надо, а человека он кормит, возит и одевает... ЯК — ЧЕЛОВЕКУ Молока яки дают немного: 600—700 кг за лактацию. Оно очень густое, жирное G—8%) и приятно на вкус. Молоко замечательно и тем, что не скисает в течение 10 дней, то есть обладает бактерицидными свойствами. Ячье молоко считается целебным. В народе им издавна лечили туберкулез, язвы двенадцатиперстной кишки и желудка. В Киргизии и Таджикистане доение ячих ограничено, а в некоторых хозяйствах и вовсе запрещено, чтобы не оставлять ячат без пищи. Для себя яко- воды все же доят этих животных. Вот как это делается. Из общего маточного гурта, в котором обычно держат 80— 120 голов, выделяют шесть — восемь наиболее ручных мамаш с детенышами и пасут их отдельно невдалеке от юрты, где живет семья пастуха... Вечером животных подгоняют ближе к юрте. Ячат ловят и привязывают к кольям. Всю ночь ячихи свободно гуляют, пасутся, но далеко от потомства уходить не решаются. Рано утром их ловят, привязывают рядом с ячатами и выдаивают часть накопившегося за ночь молока, но не все. Примерно две трети остается малышам. От яков человек получает еще шерсть и пух; кстати, из волос животного изготавливают самые лучшие шиньоны. Но главное достоинство яков заключается в том, что они снабжают человека вкусным, очень питательным и в то же время дешевым мясом. Центнер привеса обходится хозяйствам в три- четыре раза дешевле, чем у крупного рогатого скота или овец. Причем разведение яков в горных регионах не наносит ущерба численности другого домашнего скота, потому что там, где пасутся яки, другой скот пастисть не может. ПРИРОДА ПОЗАБОТИЛАСЬ Якам не страшны низкие температуры, потому что у них отличная шуба: густой шерстяной покров, да еще с пухом. На нижней части туловища шерсть настолько густая и длинная (ее так и называют «юбка»), что позволяет животным часами отдыхать, лежа прямо на снегу. Если яков не стричь, то отросшая шерсть полностью закрывает конечности. Выдерживать большие холода помогает и своеобразный обмен веществ, детали которого пока еще не ясны; известно лишь, что даже в самые суровые зимы он снабжает животных достаточным количеством тепла. К биологическим особенностям яков, если сравнивать их с коровами и быками, относятся: повышенное содержание гемоглобина и красных кровяных телец в крови; хорошо развитые сердце и легкие; дополнительная пара ребер. Все это позволяет животным забираться на большие высоты. Приспособлены для таких путешествий и ячьи копыта: на них есть подковообразные выступы из крепкого рогового вещества, оберегающие копыта от стирания при ходьбе по скалистому грунту. Поэтому на Памире, в Монголии, Тибете и Гималаях на яках издавна перевозят грузы, а на наиболее ручных даже ездят верхом. Об этом писал и Марко Поло: «На них и вьюки возят, и пашут они, и сильны и работают вдвое». Ячихи приносят по одному ячонку в год. Ячата появляются весной, чаще с марта по май. Период стельности у ячих почти на месяц короче, чем у коров. Детеныши рождаются под открытым небом. Но и им нипочем холода, ветра и даже бураны. Через 15 минут после появления на свет ячонок встает на ноги, а спустя два часа уже бегает, не отставая от мамаши (пятидневного малыша человеку не догнать). Все это говорит о высокой жизнеспособности яков. S3
Лучший я ко вод Кавказа А. Амирзаев; он получает по 90—95 ячат от 100 самок ПРИМЕР ЗАРАЗИТЕЛЕН Впервые акклиматизацией яков на Кавказе занялся колхоз «Советская Россия» Грозненского района; работа велась совместно с Чечено-Иигушской научно-исследовательской ветеринарной станцией. В 1971 году из совхоза «Алтай» Ошской области в урочище Буты завезли 20 памирских яков. В Чечено-Ингушетии, как и в других республиках, прилегающих к Главному Кавказскому хребту, много альпийских пастбищ с богатыми травами — около 20 тысяч гектаров. Суровый климат и неустойчивая погода не позволяют долго держать там коров и овец, а пастбища у зоны вечных снегов вообще никак не использовались. Для яков же такие условия привычны. И тем не менее многие зоологи и ветеринары отнеслись к идее акклиматизации скептически. И у нас поначалу были опасения: на Кавказе за год выпадает в три-четыре раза больше осадков, чем на Памире; глубже снег зимой; выше влажность воздуха; несколько иной ботанический состав трав. Яки могли оказаться восприимчивы к болезням, к которым у местного скота выработалась устойчивость. Настораживал тот факт, что на высокогорьях Азии этих животных разводили тысячелетиями, а на Кавказе их почему-то не было. Первую зиму, хотя она выдалась снежной и морозной, новоселы перенесли хорошо. Они не получали подкормки и паслись на малозаснеженных склонах. Выглядели вполне упитанными. Основной показатель акклиматизации— способность животных размножаться в новых условиях, давать здоровое потомство. Вполне понятно, с каким волнением ждали мы отелов. Весной 1972 года был получен первый приплод, здоровый и крепкий. В шестимесячном возрасте некоторые ячата весили около 135 кг. Никаких признаков заболеваний или отклонений от нормальных физиологических показателей мы не обнаружили. Яки восприимчивы к бруцеллезу, пастереллезу и чесотке. Эти заболевания, особенно пастереллез и чесотка, могут вызывать массовый падеж. Но с помощью вакцин и соответствующих обработок животных удается надежно защитить от таких неприятностей. Серьезное испытание принесла якам небывало снежная зима 1972-73 г. Глубина снежного покрова в горах достигала полутора метров. Дикие животные— туры, кабаны, косули — голодали. В серьезную проблему превратилась и доставка на колхозные фермы сена, заготовленного в горах. Обычно его спускают в долины зимой на полозьях. Но слишком глубокие снега создали непреодолимые препятствия. Нельзя было и подогнать животных к скирдам. 54
Пятидневного ячейка человеку не догнать... ...но, как вы видите иа фотографии, не все ячата убегают от хозяев А для яков снежные заносы не послужили преградой. Они смело таранили грудью сугробы, оставляя после себя след, по которому оказалось возможным подогнать к скирдам остальной скот. Именно благодаря якам в ту снежную зиму колхозу «Советская Россия» удалось в урочище Буты спасти три отары овец. Чечено-Ингушским опытом заинтересовались в соседних республиках и областях. Активным сторонником разведения нового вида животных на Кавказе стал первый секретарь Карачаевского райкома КПСС Владимир Исла- мович Хубиев. Он побывал на Памире и Алтае, чтобы на месте детально ознакомиться с яководством, договорился о покупке яков. Сейчас ячье стадо совхоза им. Османа Касаева в Карачаевском районе насчитывает более тысячи голов. Здесь собраны животные трех разновидностей: памирские, алтайские и тувинские. Бывший председатель колхоза «Путь к коммунизму» Советского района Кабардино-Балкарской АССР Салих Чоче- ев в 1974 году тоже завез в свое хозяйство яков, более 100 голов. В 1977 году от 100 маток здесь получили 83 ячонка, а в 1978 году — 93, больше даже, чем на их родине. Тринадцатимесячные телочки весили 110—115 кг, а бычки — 150 кг. Сейчас многие хозяйства на Кавказе хотят завести яков. Условия для из разведения есть также в Грузии и в Дагестане. Но приобретение яков на стороне осложнилось: в последние годы приняты меры для увеличения численности животных в местах их давнего разведения, поэтому продажу ограничили. Это, однако, не должно обескураживать энтузиастов. Видимо, главное внимание надо обратить на естественный прирост того стада, которое уже сформировано на Кавказе. Имеет смысл использовать кавказских яков для гибридизации с нашим обычным рогатым скотом. Этим издавна занимаются на Памире, Алтае, в Туве и Бурятии. Гибриды по весу и интенсивности роста не уступают крупному рогатому скоту и в то же время сохраняют ячью неприхотливость и приспособленность к высокогорью. В Киргизии таких животных называют аргы- нами, в Бурятии — хайныками, а в Горном Алтае — кайлыками. И наконец, яки представляют интерес с селекционно-генетической точки зрения. С их помощью можно было бы вывести новые породы животных. Но для этого необходимо привлечь более многочисленные научные силы... А. МОЧАЛОВСКИЙ, Чечено-Ингушская научно-исследовательская ветеринарная станция 55
LA/ r*v Красно-белая ваза в центре сделана не из фарфора, а из дерева, покрытого смесью шеллака с пигментом Третий способ лакировки Лаковая пленка, прочная и в то же время прозрачная, призвана прежде всего защищать те предметы, которые ею покрывают. Но нередко пленка играет и декоративную роль. Лаковыми поверхностями поблескивают произведения искусства и радиодетали, музыкальные инструменты и мебель, детские игрушки и медицинские пилюли. Лаки применяют очень широко — и в заводских цехах и в домашнем хозяйстве. Напомним, в чем суть способа нанесения лаковых пленок, который сейчас чаще всего используется: смо- >№.*:<. l^t я* ~ v. лу —синтетическую или природную — разводят в растворителях; полученный раствор и есть то, что мы именуем лаком. Его наносят на поверхность предметов. Когда растворитель испаряется, на изделии остается тонкий слой смолы, равномерно распределившийся по поверхности и заполнивший углубления, щели и прочее. В Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке известен другой способ лакировки. Раствор там готовит не человек, а природа. Лаком служит сок лакового дерева (Rhus verniciflua) или его родичей, разновидность латекса. В Японии, Китае, Бирме, Вьетнаме, Индии с его помощью делают необыкновенно красивые вещи. Подробно об этой технологии рассказывалось в девятом номере «Химии и жизни» за 1969 год. Однако в Индии испокон веков применяют еще Один способ лакирования, который до сих пор так и называется индийским. Используют в этом случае тоже природную смолу, но животного происхождения, а именно шеллак. Вообще-то шеллак применяют повсеместно и известным нам способом, то есть разводя в растворителе. Образовавшаяся после нанесения раствора пленка особенно тонка, прозрачна и эластична, поэтому шеллак считается одной из самых ценных смол. Химический состав ее сложен и расшифрован только в общих чертах. Известно, чтр шеллак состоит из сложных эфиров жирных оксикислот и сеск- витерпеновых кислот с примесью эфиров жирных кислот низкого молекулярного веса. Шеллак вырабатывают личинки крошечных темно- красных насекомых, лаковые червецы. Человеку они известны очень давно. В древнеиндийских Ведах (II тысячелетие до нашей эры) описывается поведение насекомых и польза, которую они приносят. До наших дней дошли древние и средневековые индийские манускрипты, в которых . детально излагалась технология добычи шеллака, способы его применения и даже приемы искусственного разведения лакового червеца. Лаковые червецы питаются соком растений. В Индии существует около 192 видов деревьев, лиан, кустарников, на которых обитают эти насекомые. Взрослые особи откладывают яйца, из которых затем появляются личинки. Для защиты от врагов и от холода они образуют вокруг своего мягкого тельца прочную корочку, лаковый домик. Поскольку живут личинки гигантскими колониями, то корочкой оказываются покрыты почти все побеги ку- 56
На вращающуюся деревянную заготовку мастер наносит лак, прикладывая к дереву лаковую палочку; к сожалению, сама палочка на фото не видна, читателю придётся поверить в ее существование старника или дерева, облюбованного насекомыми. Из корочки после нескольких этапов Очистки индийцы и добывают шеллак. Причем очистка не так уж и сложна. Она заключается в механическом удалении из собранных лаковых домиков кусочков растений и промывки расплавленной смолы водой. Продукт, вырабатываемый насекомыми, служит источником не только лучшего в мире лака, но и красного пигмента. Кстати, именно этой краской индийские женщины рисуют круглое пятнышко на лбу. Индийский способ лаки* ровки заключается в том, что сначала из шеллака делают лаковые палочки «батти». Для этого в специальном сосуде, стоящем на тлеющих древесных угольях, расплавляют смолу до получения тягучей однородной массы. Затем к ней . добавляют белый пигмент. ' Он служит цветовой основой: для изготовления палочек различных оттенков теперь нужно ввести разнообразные красители. Если же нужны белые батти, то смесь больше не подкрашивают. Для придания массе металлического блеска к ней подмешивают слюду, сусальное золото, порошки свинца или олова. Из полученной смеси палочки либо вытягивают, либо делают с помощью заливки в формы и охлаждения. Обычно каж- рый ремесленник готовит батти только для себя, предпочитая хранить в секрете тонкости технологии. В продаже лаковых палочек не бывает. Изготовление лакового изделия начинается с токарных работ. Из мягкого светлого дерева (например, манго) на токарном станке вырезают заготовку. Потом ее вновь закрепляют и начинают вращать. Лаковую палочку прижимают к поверхности древесины и по мере вращения заготовки перемещают. От трения дерево разогревается и плавит лак: он тонким слоем покрывает поверхность заготовки. Из-под рук опытных мастеров выходят замечательные изделия. Если взяты, скажем, только белые батти, то готовая ваза похожа на фарфоровую. Третий способ лакировки выгодно отличается от первых двух тем, что совершенно безвреден для здоровья художника, так как дело обходится без растворителей, обычно легко испаряющихся токсичных жидкостей. Особенно вредоносен сок лакового дерева: он содержит урушиол — очень ядовитое вещество, быстро разрушающее живые ткани. Известны случаи, когда жители целых деревень, специализировавшихся на изготовлении знаменитых японских лаков, вымирали или же страдали неизлечимой, так называемой лаковой болезнью. К сожалению, преимуществом индийского метода нет возможности широко пользоваться. У нас в стране пытались акклиматизировать лакового черве- ца, но безрезультатно: климат ему не подошел, а разводить насекомое в теплицах вместе с излюбленными растениями оказалось слишком хлопотно и экономически невыгодно. Привозной же шеллак тоже обходится недешево, поэтому его используют там, где без этого уникального природного продукта не обойтись, например в радиотехнике, самолетостроении или для отделки особо ценных музыкальных инструментов. Н. БУЛАНОВА 57
Из писем I в редакцию Дизельное топливо — вместо антифриза? Под таким названием, но без вопросительного знака, журнал поместил в разделе «Консультации» A979, № 9) совет читателю-автомобилисту. Вслед за некоторыми авторами*) консультант рекомендовал использовать в автомобильных двигателя* дизельное топливо взамен охлаждающей жидкости (антифриза), обработав топливо так. чтобы снизить его «окислительное действие на дюритовые шланги 'и уменьшить смолообразование». Сразу скажем: заливать дизельное и любое другое жидкое топливо в систему охлаждения двигателей внутреннего сгорания недопустимо! И дюритовые шланги (которые, кстати, давно уже так не называются), и вполне реальные резино-технические детали (патрубки, сальники, манжеты) рассчитаны на контакт с водой и этиленгликолем, но никак не с углеводородами. Под действием дизельного топлива эти детали быстро выйдут иэ строя, и не из- за таинственного окислительного действия топлива: просто резина набухнет в горючем, из нее будут вымыты пластификаторы и .противостарители, шланг лопнет, а сальник деформируется. Однако от перемены причин двигателю и водителю будет не легче. Трудно сказать, насколько опасно выпадение смол из дизельного топлива в радиаторе и рубашке двигателя (эксперименты такого рода никому и в голову не приходили). А вот если топливо просочится из системы охлаждения на выхлопной коллектор и глушитель, то пожар еесьма вероятен. Это главное, остальное уже мелочи. Например, требование к высокой теплопроводности и теплоемкости охлаждающих агентов аксиоматично, а консультант отчего-то считает, что затрудненная теллопе- редача есть преимущество дизельного топлива перед обычными антифризами. Или рекомендует способ «уменьшения содержания окислителей» в топливе, хотя можно держать беспроигрышное пари, то это никому не удастся, поскольку в дизельном топливе отроду не бывало окислителей. Словом, пожелаем водителям ло-прежнему заливать дизельное топливо в топливный бак дизельных автомашин, а для охлаждения двигателя применять' обычные антифризы марок «40», «60» и «То- сол» (когда их нет — то мягкую ■оду). В. В. СИНИЦЫН, Москва " См., например, книгу А. К. Гаври- лова «Системы жидкостного охлаждения автотракторных двигателей», М., «Машиностроение». 1966. Консультации как зимой ОТКРЫТЬ АВТОМОБИЛЬ Владельцев автомашин сейчас много, а гаражей явно не хватает. В зимнюю пору автолюбителям, чьи машины зимуют под открытым небом, приходится сталкиваться с проблемой: как утром открыть дверь автомобиля 1 Особенно часто дверь не отпирается, если вечером была оттепель, а к утру подморозило. Водитель пытается вставить ключ в замок двери — ничего не выходит; греет ключ зажженной спичкой или зажигалкой — не помогает. Замок накрепко замерз. Что же делать! Г. Островский, Москва Выход очень простой. В замок двери нужно налить низ- козамерэающий органический растворитель, желательно хорошо смешивающийся с водой. Лучше всего для этой цели подходят этиловый спирт и ацетон, можно воспользоваться и обыкновенной водкой. Растворитель наливают в небольшой полиэтиленовый или полихлорвиниловый флакон, в отверстие которого следует вставить стеклянную трубку с оттянутым концом. При легком сжатии флакона жидкость будет вытекать из него тонкой струей, которую направляют в замочное отверстие. Очень удобны флаконы из-под смазочного масла. У них есть колпачок, заменяющий стеклянную трубку. Добавим, что этот способ пригоден для любых замерзших замков, не только автомобильных. КАК ПЕРЕКРАСИТЬ СУМКУ Недавно я купил в сумку-портфель румынского производства; очень симпатичная, современная, но вот цвет ее меня не устраивает — темно-зеленый. Нельзя ли его изменить! Семенова, Новосибирск Для окраски изделий из кожи и кожзаменителей — сумок, портфелей, обуви, курток — наша промышленность выпускает различные краски и эмали, например краску для кожи «Экстра», эмаль НЦ-36 (белого, красного, черного и коричневого цвета), а также белую, черную и коричневую нитроэмали для кожи в аэрозольной упаковке. Перед " окраской изделие следует протереть ацетоном (или разбавителем КР-36, если будете работать с краской «(Экстра»). Чтобы покрасить вещь змалью из аэрозольного баллончика, его надо держать на расстоянии 15—20 см от окрашиваемого предмета и быстро перемещать вдоль поверхности. Покрытие должно состоять из нескольких слоев, причем надо стараться делать их тонкими. После нанесения каждого слоя изделие необходимо подсушить в течение 10—15 минут. Окончательная сушка — около часа. Если на вещи образовались затеки и наплывы, их можно удалить растворителем № 646 или разбавителем КР-36. Краску «Экстра» нужно наносить кистью, тампоном или с помощью распылителя в два-три слоя. Расход препарата — 80—100 г/м2. Каждый новый слой сушите в течение часа, а целиком покрашенное изделие — не менее 24 часов. Нитро целлюлозные змали образуют на коже полуглянцевое покрытие. Но оио, к сожалению, не очень стойко к изгибу, поэтому через некоторое время на сгибающихся местах > скрытие придется подновить. 58
Справочник Чистящие средства Ю. ПИРУМЯН В этом справочнике дается перечень препаратов, которые выпускает наша промышленность для чистки всевозможных предметов быта. Еще совсем недавно кухонную посуду драили песочком, ножи, ложки и вилки терли золой и мелом, а самовары начищали толченым кирпичом. Сейчас в продажу поступает более 50 чистящих препаратов. И как правило, это сложные композиции из нескольких компонентов : один моет, другой чистит, третий полирует. Правда, в два предыдущих пятилетия в производстве препаратов бытовой химии больший упор делали на синтетические моющие средства (стиральные порошки, пасты, жидкости) и аэрозольные препараты, а чистящих составов выпускали намного меньше. В десятой и одиннадцатой пятилетках этот дисбаланс будет ликвидирован. В 1970 году произведено 30 000 тонн чистящих средств, а к 19В0 году их выпуск достигнет примерно 100 000 тонн. Меняется и ассортимент. Наверное, многие хозяйки удивлялись, почему с прилавков магазинов исчезла старая и верная «Гигиена». Препарат сняли с производства и заменили с<Гигиеной-2». Будут заменены и некоторые другие старые препараты.' Заменители лучше чистят, более удобны в употреблении. Появятся и совсем новые чистящие средства. Например, Уральский филиал ВНИИхимпроекта создал шесть новинок. В их числе универсальное средство «Помощница», вязкая жидкость «Эгата» для чистки кухонных плит и профилактического ухода за канализационными трубами, порошок для чистки раковин и унитазов и удаления ржавчины «Би- сульфон», жидкости для мытья всех видов посуды «Истра» и «Оксиблеск» и паста для чистки сантехнического «Санфо». оборудования Наименование 1 Товарная форллг 2 Упаковка, вес 3 Особые свойства 4 Бытовая Для чистки фаянса, фарфора, керамики, глазурованных и эмалированных поверхностей Паста Полимерная банка, 500 г Чистит изделия из неполированного алюминия Бытовая-2 То же То же Чистит изделия из нержавеющей стали Восточная Гигиена-2 Дезус То же Порошок То же То же Картонная коробка, 250—300 г Картонная коробка, 400—600 г Дезинфицирует Кама-75 То же Полимерная банка, 500 г Удаляет пятна ржавчины с кафельных, стеклянных, латунных, жестяных и оцинкованных поверхностей Луч Жидкость Полимерный флакон, 200 г Металлоблеск Порошок Полимерная банка, 100—500 г Чистит утюги и металлические поверхности (кроме полированного алюминия) Ниро Жидкость Стеклянный флакон, 114 г Удаляет пятна ржавчины с металлических предметов, чистит никелированные поверхности Парма Паста Полимерная банка, 350—500 г ХИМИЯ И ЖИЗНЬ raw 59
2 3 4 Скайдра Паста Полимерная банка, 200—700 г Чистит изделия из неполированного алюминия Скайдра-2 То же То же То же Универсальная То же То же То же Пемоксоль Порошок Картонная коробка, 250—500 г То же Санита Паста Полимерная банка, 350—500 г Дезинфицирует Санитарный-1 Порошок Полимерная банка, 250—500 г; Удаляет пятна ржавчины и дезин- картонная коробка. 200—600 г фицирует Санитарный-2 Жидкость Полимерный флакон, 500— То же 600 г Суржа Паста Полимерная коробка, 250— Дезинфицирует и удаляет пятна 500 г ржавчины Хозяйственная-1 То же Жестяная банка, 170—250 г Чистит сильно загрязненные руки Чистоль Порошок Полимерная банка или картон- Чистит изделия из полированного ная коробка, 400—500 г алюминия Чистота То же Полимерная банка, 250—300 г Чистит металлические поверхности Юра Паста Жестяная банка, 500 г Для чистки стекла Бирюза Жидкость Стеклянный флакон, 200—250 г БЛО-концентрат То же Полимерный флакон, 150— 250 г Быстрый То же Полимерная банка или стеклянный флакон, 150—250 г Миг-концентрат То же 'Полимерный флакон, 200— Чистит кафель и драгоценные 250 г камни Нитхинол То же Стеклянный флакон, 200—250 г Свет-1 Тоже Стеклянный флакон, 150—400 г Чистит окрашенные поверхности Для чистки изделии из цветных и драгоценных металлов АГ Паста Алюминиевая туба, 45 г Чистит серебряные, мельхиоровые и посеребренные изделия АЛ То же Го же Чистит алюминиевые, медные, никелированные и хромированные изделия Аметист Жидкость Полимерный флакон, 50—300 г Чистит серебряные, золотые и мельхиоровые изделия, драгоценные камни, хрусталь 60
12 3 4 Асидол Паста Полимерная туба, 35 г Чистит только цветные металлы Ювелирная-2 То же То же, 45 г Чистит цветные металлы, а также золото и нержавеющую сталь Для чистки и мытья посуды Вильва Жидкость Полимерный флакон, 500 г Можно мыть столовую посуду и пластмассовые изделия Жемчуг Средство для мытья посуды Коду Посу домой Светлый Для чистки Контраст То же То же Порошок То же То же пластмассовых. Жидкость Полимерный флакон, 200— 500 г Полимерный флакон, 500 г Картонная коробка, 200 г Полимерная банка, 100—500 г Полимерная банка, 500 г Чистит керамику, кафель, пластмассу, искусственную кожу Моет посудомоечные машины Дезинфицирует деревянных и окрашенных масляной краской поверхностей Полимерный флакон, 250 г Чистит кожаные изделия То же Полимерный флакон, 600 г Снимает застарелую масляную краску, смолу, жир с кафеля, стекла, мрамора, цемента, деревянных полов, очищает руки от чернил, смазочных материалов, графитной пыли, сажи, клеев Сосенка Жидкость Полимерный флакон, 500— Дезинфицирует, дезодорирует и 600 г "■* моет дерево, пластмассу, искусственную кожу Средство для чистки То же Полимерный флакон, 200— изделий из искусст- 600 г венной кожи и пластмассовых поверхностей Ворс Умка Вега Ралли Адипинка Антинакипин Для чистки Жидкость То же Паста То же Порошок То же ковров, изделий из ворсовых тканей и фетра Полимерный флакон, 500 г Полимерный флакон, 250— Чистит обивку мягкой мебели 600 г Для очистки и защиты кожи рук Полимерная туба, 35—50 г Дезинфицирует Полимерная банка, 500 г Для удаления накипи Картонная коробка, 100 г Полимерный пакет, 150 г Для ухода за канализационной системой Крот Крошка Полимерная банка, 400 г Промывает засорившиеся, канализационные трубы и сливы 61
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК По закону Авогадро... Система СИ и химические понятия Капля на паровой подушке Криптография по лигнину Устав клуба Пункт первый. Членом клуба может быть каждый школьник. Пункт второй. Членом клуба становится тот, кто задаст интересный вопрос, или найдет интересный ответ, или пришлет заметку, фотографию, рисунок, ипи просто расскажет о своих полезных делах. ' Сообщаем читателям очередные итоги заочного конкурса Клуба Юный химик. На этот раз победителями стали: Ольга БУРНАЕВА, выпускница школы № 78, Душанбе; ее исследование о безотходной переработке цинковых концентратов напечатано в № 9 за прошлый год; Борис ШАБАШЕВ, Ленинград, школа № 270, приславший заметку «Хромовая радуга» (также № 9). Поздравляем победителей и напоминаем юным химикам: конкурс продолжается! ЗАДАЧИ По закону Авогадро... Гипотезу о том, что «число составных молекул у любых газов всегда одинаково в равных объемах или всегда пропорционально объемам», Аме- део Авогадро высказал в 1811 г., и многочисленные опыты подтвердили ее справедливость. А в конце XIX — начале XX века экспериментально было установлено значение числа Авогадро. Правда, методы физической химии были тогда неточными, а аппаратура — несовершенной, так что результаты оказывались иногда весьма приближенными. Позже, в тридцатых — пятидесятых годах нашего столетия, когда экспериментальные методы существенно усовершенствовались, для числа Авогадро было установлено такое значение: N0=6,022 • 1023. Перед вами пять задач, в каждой из которых описан конкретный экспериментальный метод. Ваша цель — найти на основе этих сведений N0*. "Еще одна задача такого рода была напечатана в № 11 за 1972 г.— Ред. Задача 1. Различными экспериментальными методами найдено среднее значение для радиуса атома алюминия: г=1,43 А. Плотность металлического алюминия (> = 2,7 г/смз, атомная масса А = 27,0. Найдите N0. Задача 2. С помощью рентгеноструктурного анализа установлено, что а-модификация железа имеет объемно-центрированную кубическую решетку, показанную на рисунке. Ее постоянная, то есть расстояние между ближайшими узлами решетки, d=2,86 А. Плотность а-железа 7,9 г/смз. Атомная масса железа 62 Клуб Юный химик
Строение элементарной ячейки а -железа Расположение атомов натрия и бора в кристалле NaBH4 * 55,8. Найдите значение числа Авогадро. Задача 3. Рентгенострук- турные исследования 6о- рогидрида натрия NaBH4, проведенные в 1947 г., показали, что это вещество имеет гранецентрирован- ную кубическую решетку, также изображенную на рисунке. Атомы водорода не вызывают деформации кристаллической решетки NaBH4 и на рисунке не показаны. Ребро элементарной ячейки d = 6,15 A. Плотность кристаллического NaBH4 1,08 г/смз. Определите N0. Задача 4. Экспериментально установлено, что при t=100°C среднее расстояние между молекулами насыщающего водяного пара 1 = 4 • 10~7 см. В этих условиях давление насыщающих паров воды Р=1 атм. Как на основании этих данных найти N0? Задача 5. Измерено, что за секунду 1 г радия испускает 3,7 • 1010 а-частиц. В откачанный до глубокого вакуума сосуд объемом V = 30 мл поместили навеску радия т=0,5 г и держали там в течение одного года. К концу этого срока в сосуде установилось давление Р = 7,95-10 атм (при t = 27°C). Найдите значение числа Авогадро; изменением массы радия в течение года можно пренебречь-. Решения задач — на стр. 66 Система СИ и химические понятия В школьный курс химии введены теперь новые термины и понятия. Наряду с относительной атомной массой элемента и относительной молекулярной массой простого или сложного вещества в школьную программу включены моль вещества, молярная масса, молярный объем газа. И напротив, исключены такие понятия, как грамм-молекула и грамм-атом вещества — они не отвечают современному состоянию науки. Будем четко разграничивать понятия моль — мера количества вещества и молярная масса: количество вещества отнюдь не синоним массы. 1. ЧТО ТАКОЕ МОЛЬ В международной системе единиц СИ, принятой сейчас повсеместно, количество вещества — это физическая величина, которая определяется числом структурных элементов. Единицей количества вещества в СИ и служит моль, а также его производные — киломоль, милли- моль, микромоль. Под термином моль имеют в виду количество простого или сложного вещества, содержащее такое число структурных элементов (атомов, молекул, ионов или электронов), которое равно числу атомов в 12 г изотопа углерода ' 2С, а именно 6,022 • 1023 (число Авогадро). Поэтому можно говорить о молях атомов, молекул, ионов, электронов. Например, 1 моль — это 6,022 • 1023 атомов Клуб Юный химик 63
серы, или такое же число молекул этилового спирта, или столько же ионов меди (II), или 6,022 • 1023 электронов. А 0,6022 • 1023 структурных единиц — зто уже 0,1 моля тех же атомов, молекул, ионов или электронов. И так далее. Труднее воспринимается число молей элементов в моле соединения. Например, 1 моль хлорида кальция СаС1г содержит 1 моль кальций-ионов F,022 • -1023 отдельных ионов) и 2 моля хлорид- ионов A2,044-1023 отдельных ионов). Подобно этому, 1 моль нитрата натрия NaN03 содержит 1 моль натрий-ионов F,022-1023 отдельных ионов), 1 моль азота F,022-Ю23 атомов) и 3 моля кислорода A8,066-1023 атомов). 2. ЧТО ТАКОЕ МОЛЯРНАЯ МАССА иной стала численная величина универсальной газовой постоянной R. Паскаль — это давление, вызываемое силой в 1 ньютон, равномерно распределенное по поверхности площадью 1 м2 (Н/м2). Таким образом, 1 атм = 760 мм ртутного столба & 105Па = 0,1 МПа (мегапаскаля). Для более точного пересчета пользуются коэффициентами: 1 атм= 10,1-104 Па; 1 мм ртутного столба^,33-102 Па. Когда давление выражено в единицах СИ, размерность и числовое значение универсальной газовой постоянной R становятся следующими: R =0,0082 л МПа К моль Чтобы установить связь между количеством простого или сложного вещества и его массой, введено понятие молярная масса. Молярная масса, обозначаемая через М или \i (мю), представляет собой отношение массы к количеству вещества. Измеряется она по системе СИ в кило-, граммах на моль — кг/моль, но допустимо измерять ее и в граммах на моль — г г/моль. Например, молярная масса оксида углерода (IV) С02 равна 44 г/моль (а не 44 г); молярная масса серной кислоты H2S04 равна 98 г/моль (а не 98 г). Для реакции горения этилового спирта с2н6о + зо2 = 2со2 + зн2о справедливо, что из 1 моля этилового спирта получаются 2 моля С02 и что из 46 г/моль С2Н60 образуются 2-44 = = 88 г/моль С02. 3. КАК СВЯЗАТЬ ЭТИ ПОНЯТИЯ Количество молей простого или сложного вещества п находят из отношения массы (т) этого вещества к его молярной массе: п = т,М. И наоборот, массу вещества определяют как произведение молярной массы на количество вещества: т=М- п. Существенно изменилось теперь вычисление молярной массы i аз о образных и парообразных веществ по уравнению Менделеева — Клапейрона: М = mRT VP Простой пример. При 0°С B73 К) и давлении 0,1 МПа 1 л газа имеет массу 2,05 г. Какова молярная масса газа? Решение: по уравнению Менделеева — Клапейрона М 2,05-0,0082-273 1-0,1 t 44 г/моль. 4. ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН Система СИ предусматривает единые обозначения величин, которых и следует придерживаться. Кроме тех, что рассмотрены выше, для химиков особо важны: относительная атомная масса элемента, например железа — Arfpe (подстрочная буква г происходит от латинского relatio — отношение); относительная молекулярная масса вещества, например оксида углерода (IV) — мг,со2; молярный объем — Vm (мз/моль); объем газа, например кислорода — Vo,. В международной системе СИ нет единицы веса, а есть только единица массы. Поэтому надо употреблять термины массовые части, массовые отношения, массовые проценты вместо устаревших весовые части, весовые отношения, весовые проценты. Заслуженный деятель науки РСфСР профессор И. К. ЦИГОВИЧ так как по системе СИ давление выражают в паскалях (Па), а следовательно, Клуб Юный химик 64
СВОИМИ ГЛАЗАМИ Капля на паровой подушке Формой капли управляют две силы: поверхностного натяжения и тяжести. Капля, упавшая на поверхность, которую она смачивает, сразу растекается, а если жидкость не смачивает материал, то капля будет походить на слегка приплюснутый шар. Но иногда в поведение капли вмешиваются и другие силы. Давайте понаблюдаем за каплей воды, попавшей на горячую металлическую поверхность. Самое простое в нашем случае — взять сковороду, хорошо вычищенную и вымытую; подойдет и утюг, если его перевернуть и установить горизонтально. Понадобится также обычная медицинская пипетка. Начнем нагревать сковороду (или утюг) и будем периодически капать на поверхность воду. Поначалу вода будет растекаться по чистой поверхности, так как она смачивает ее, затем станет постепенно испаряться. Вскоре капли воды начнут вскипать и мгновенно разбрызгиваться. Но при дальнейшем нагревании металла капли уже не разбрызгиваются, а приобретают форму сплюснутого шара — ту самую, которая характерна для несмдчивающей жидкости. В таком виде капли могут находиться на раскаленной сковороде в течение одной-двух минут — до тех пор, пока вода не испарится. Если же охладить поверхность до температуры, близкой к точке кипения жидкости, то по .сторонам разлетаются, как при взрыве, мелкие брызги-капельки. То же самое происходит, когда горячая поверхность не твердая, а жидкая. Для проверки попробуйте бомбардировать каплями эфира только что вскипевшую воду. Поведение капли изучал около ста лет назад русский ученый Н. А. Ге- зехус. Пропуская электрический ток через жидкость и металлическую поверхность, он показал, что капля не соприкасается с раскаленной поверхностью: они разделены прослойкой воздуха, насыщенного водяными парами. Воздух — плохой проводник тепла, и поэтому капля, медленно испаряясь, может просуществовать довольно долго. А вот при слабом нагреве создается недостаточно водяных паров, и жидкость испаряется быстро. Возможно, вы заметите, что на неровных участках поверхности капля будет перекатываться с места на место. Это происходит из-за того, что на небольших выступах при контакте с водой образуется больше пара и возникает струя, которая заставляет каплю перемещаться. Иными словами, возникнет реактивное движение. Н. КРАСИКОВ От редакции. Те, кому при-, ходилось работать с жидким азотом, наверняка наблюдали очень похожие явления. Для жидкого азота (он кипит при —196°С) поверхность пола или лабораторного стола — все равно, что поверхность сковородки для воды: капельки пролитого жидкого азота долго бегают по гладкой поверхности, почти не испаряясь. А образующаяся при испарении жидкого азота газовая прослойка позволяет опустить палец в сосуд Дьюара на несколько секунд без риска обморозиться. По той же причине можно лить жидкий азот на вытянутую ладонь — благодаря, газовой подушке жидкость скатывается с ладони, почти не охлаждая ее. ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Криптография по лигнину Заголовок выглядит несколько загадочно, поэтому сразу же поясним его. Криптография в переводе с греческого — «тай- Клуб Юный химик 3 Химия и жизнь № 1 65
Число капель на 15 мл воды Число капель на 15 мл воды Примерная концентрация. % нопись». Лигнин — природный полимер, скрепляющий целлюлозные волокна в древесине. Благодаря значительному числу спиртовых групп и двойных связей лигнин легко окисляется. Этим обстоятельством мы и воспользуемся для тайнописи: разбавленные азотная и серная кислоты окисляют лигнин без труда. В принципе можно писать по хорошо отполированным деревянным дощечкам, но проще все-таки воспользоваться привычным способом и писать на бумаге. Не торопитесь доставать хорошую писчую бумагу! Напротив, для опытов нужна бумага неважного качества. Годятся поля газеты, а также бумага некоторых блокнотов, изготовленных из отходов. Такая бумага содержит древесину, не до конца изменившуюся во в^Ьемя щелочной варки; цвет ее обычно сероватый. Заранее нарежьте бумажные прямоугольники и пронумеруйте их шариковой ручкой — чернила на такой бумаге расплываются. Запись, сделанная раствором кислоты с помощью обычного' стального пера, совершенно не видна, когда раствор высохнет на воздухе при комнатной температуре. Только после проглажива- ния горячим утюгом написанные строки как бы проявляются (обычно в коричневых тонах). Проделайте контрольный опыт с фильтрованой бумагой — и ничего не получится: в ней нет лигнина. Решения задач (см. стр. 63) Задача 1. Атомный объем (объем одного грамм-атома) алюминия V = A/p, и в нем содержатся N0 атомов алюминия. На один атом алюминия в кристаллической решетке приходится объем V0: Концентрированная азотная кислота Примерная концентрация, % Цвет надписи 1 Бледно-коричневый, едва различимый 10 50 100 2 10 20 Светло-коричневый Темно-коричневый Окраска появляется без нагревании Концентрированная серная кислота Цвет надписи 2 Бледно-серый, едва различимый 10 15 50 4 6 20 Серовато-коричневый Темно-коричневый Черный О том, какой след оставляют на бумаге — любого качества — концентрированные НЫОз и H2SO4, вы, наверное, знаете и сами: образуются дырки с черными краями. Поэтому будем писать очень разбавленными растворами. В две мензурки налейте по 15 мл холодной воды. В одну добавляйте пипеткой по каплям азотную кислоту F5%, d = 1,40), в другую — серную (95%, d=1,83); в таких концентрациях эти кислоты обычно и бывают в продаже. Отсчитав несколько капель, обмакните перо в раствор, размешайте и напишите на помеченном листочке какое-нибудь слово. Потом добавьте новую порцию кислоты, снова размешайте и напишите то же слово на другом листочке. И так далее — сначала с азотной кислотой, а затем (не забудьте ополоснуть перо!) и с серной. Когда все надписи высохнут, на листках ничего не видно, если вы, конечно, не царапали бумагу пером. Проведите по бумаге горячим утюгом, и сразу появятся надписи — иногда бледные, а иногда очень четкие. Результаты опытов — в двух таблицах. V„ = -rr = pNft Допустим, что атом алюминия имеет форму шара, тогда его объем ^о=4/злт3- Приравнивая правые части выражений, получим: А 4 ~pN7 = Т~лг3- 66 Клуб Юный химик
откуда ЗА 4лрг3 3-27,0 4-3,142,7-A,43-10-*)* 8,16 102». Судя по результату, такой метод расчета N0 позволяет лишь грубо оценить порядок величины. Для получения более точных данных надо знать строение элементарной ячейки кристаллической решетки и ее размеры. Эти данные приведены в следующей задаче. Задача 2. Сначала определим, сколько атомов железа принадлежит одной элементарной ячейке а-железа. Из рисунка видно, что элементарная ячейка а-железа содержит в центре ячейки один атом, который принадлежит бесспорно только ей одной, а также восемь атомов железа в узлах кристаллической решетки. Но каждый из этих восьми атомов принадлежит еще восьми соседним элементарным ячейкам. Поэтому общее число атомов, принадлежащих только одной элементарной ячейке а-железа, будет равно: 1 (атом в центре ячейки)+ 8 • '/в (атомы в узлах ячей- ки)=2. Итак, в среднем на одну элементарную ячейку а-железа приходится не девять, а всего два атома железа. Как и в случае с алюминием, один атом железа в кристаллической решетке занимает объем A/pN0. С другой стороны, объем элементарной ячейки равен d3, следовательно, на атом железа приходится объем с1з/2. Приравняв величины, получаем 2А 2-55.8 N« * Щ = B.86-10-8K.7.9 = 6'04'1023' Самый точный результат был получен таким методом в 1954 г. с помощью высококачественного кристалла алмаза: No=6,0236 - 10й3. Задача 3. Так как в условии указано, что атомы водорода не влияют на свойства кристаллической решетки борогид- рида натрия, будем принимать во внимание только атомы натрия и бора. Подсчитаем, сколько их — по отдельности — полностью принадлежит одной элементарной ячейке. Число атомов натрия: 8 • '/в (в узлах решетки) + 6 • '/г (в центрах граней) = = 1+3=4. Число атомов бора: 12 • */л (в центрах ребер)+1 (в центре ячейки) = 3 + 1 =4. Итак, одной элементарной ячейке полностью принадлежат по четыре атома бора и натрия. Рассуждая, как в предыдущей задаче, получаем 4М _ pd3 4-37.8 Nn = 5.98-1023. ~" 1.08F,15-10-8K Задача 4. Один моль газа занимает объем RT V = Р » значит, на одну молекулу в газе приходится объем 0 N.P а среднее расстояние между молекулами з/ I V n0: RT_ Р Отсюда следует, что RT _ No — |зр — 0,082-103-373 107 ^4.8 НJз. - 64-101 Столь низкое значение для числа Аво- гадро получилось из-за того, что расстояние между отдельными молекулами усреднено. Да и неявное допущение, что пары воды подчиняются законам идеальных газов, не совсем правомочно! ^Поэтому такой метод далеко не точен. Задача 5. Прежде всего, зачем так долго (в течение года) ставить эксперимент? Дело в том, что количество радия очень мало, всего 0,5 г, и поэтому при распаде выделяется совсем мало гелия. А чем меньше газа в замкнутом пространстве (ампуле), тем меньшее он создаст давление и тем большей будет ошибка при замере. Понятно, что ощутимое количество газа образуется за достаточно долгое время. ' Сначала найдем сколько а-частиц (то есть атомов гелия) образовалось за один год: N = 3,7 • 1010 - 0,5 • 60 • 60 • 24 • 365~ «5,85 • 10'7. Запишем уравнение газового состояния: PV = nRT — и заметим что число молей гелия n = N/N0. Поэтому NRT No PV 5,85-101в-0,082 300 = 6,03-1023. = 7,95 10~4 3 Ю-2 В начале нашего века этот способ определения числа Авогадро был самым точным. Н. А. ПАРАВЯН Клуб Юный химик 3* 67
Живучие ошибки — Кто первый разгласил? Ах! Друг мой, все. — Ну, все, так верить поневоле; А мне сомнительно. А. С. ГРИБОЕДОВ, «Горе от уми» «Ошибки учебников» — так называется рубрика, появившаяся в 1955 году в американском «Journal of Chemical Education». За истекшую четверть века под этой рубрикой было напечатано свыше 130 статей, посвященных полуто- растам ошибкам, обнаруженным в американских и английских учебниках химии высшей и средней школы. Настоящая заметка основана на материалах упомянутой рубрики и посвящена наиболее частым ошибкам в описании строения и свойств химических соединений, встречающимся в отечественной учебной литературе. Ее цель состоит, однако, не в том, чтобы исправить тот или иной конкретный учебник, а чтобы выяснить происхождение ошибки и воспрепятствовать ее распространению. В первом приближении ошибки учебников химии могут быть разделены на две группы. Первая из них включает ошибки, отражающие неправильные воззрения, возникшие в ходе развития науки. Вторая состоит из ошибок, возникших случайно и не имеющих аналогий в научной литературе. Но независимо от происхождения все ошибки отличаются невероятной живучестью: давно отвергнутые (а то и вовсе не существовавшие) научные взгляды продолжают десятилетиями жить в учебниках... СТРУКТУРА САЛЬВАРСАНА При изыскании веществ с трипаноцид- ным действием П. Эрлих обнаружил такие соединения, во-первых, среди производных арсаниловой кислоты и, во-вторых, среди азокрасителей. В первой группе биологическое действие связывалось с присутствием в молекуле мышьяка, во второй — с наличием двойной связи N—N, и работа Эрлиха была направлена на создание препарата, объединяющего в своей структуре эти два фрагмента. Таким соединением оказался сальварсан — продукт восстановления З-нитро-4-оксифенилмышья- ковой кислоты, которому было приписано строение 3,3-диамино-4,4-диок- сиарсенобензола: As==As Эта формула была основана, однако, только на результатах элементного анализа вещества и его превращения в З-амино-4-оксифениларсиновую кислоту при окислении. Формулы полученных вскоре производных сальварсана — неосальварсана и миосальвар- сана — были выведены, естественно, из строения ключевого соединения и, следовательно, тоже по существу не были доказаны. Однако широкое практическое применение этих препаратов, переворот, который они произвели в медицине, высочайший научный авторитет Эрлиха — все это, вместе взятое, не позволяло усомниться в правильности предложенных формул. Между тем сам Эрлих отмечал некоторые свойства сальварсана, необъяснимые его же собственной формулой,— в частности, способность этого вещества давать коллоидные растворы.. 68
С развитием химиотерапии новые препараты постепенно вытеснили сальварсан; его формула стала классической и вошла во все учебники и руководства. И только в 1949 году советский химик М. Я. Крафт показал, что формула Эрлиха неверна. Оказалось, что индивидуального сальварсана не существует, а что это вещество представляет собой смесь полимергомологичных соединений: НО—As- — —As—ОН NHa ОН NH, К чести большинства авторов учебников следует отметить, что они достаточно оперативно прореагировали на новую информацию и внесли поправки: уж слишком известным препаратом был сальварсан и слишком существенной была допущенная ошибка. Но во многих учебниках исправление все же носит половинчатый характер — сначала приводится старая формула, а затем указывается, что она неверна, что сальварсан не мономер, а смесь полимеров и т. д. Затем приводятся формулы нео- и миосальварсанов — опять-таки мономеров. И, как правило, уже совсем ничего не говорится о том, что вообще все арсеносоедине- ния, в которых ранее предполагалось наличие связи As— As, таковой в действительности не содержат. И в результате в памяти читателя все же остается формула сальварсана с несуществующей в природе двойной связью As=As... РАСТВОРИМОСТЬ ФРАКЦИИ КРАХМАЛА Приведенная выше ошибка — неизбежное следствие отставания учебной литературы от последних научных достижений. Но в учебниках химии и даже справочниках можно встретить тЛГкие сведения, которых вообще не существует в оригинальной научной литературе, и подчас даже трудно выяснить, откуда взялась та или иная формула, как возникла и утвердилась та или иная ошибка. Например, все учебники согласны в том, что действием воды крахмал может быть разделен на две фракции — амилопектин и амилозу. Однако далее возникает противоречие: в одних учебниках утверждается, что водорастворимая фракция представляет собой амилопектин, а амилоза нерастворима в воде; в других же учебниках утверждают противоположное — что растворима амилоза и нерастворим амилопектин. Макромолекулы амилозы и амило- пектина состоят из остатков глюкозы, связанных 1,4-</-гликозидными связями. В молекуле амилозы эти остатки образуют линейный полимер, закрученный в спираль; молекула же ами- лопектина представляет разветвленную цепь. Очевидно, что разветвленная структура макромолекулы амилопек- тина предоставляет больше возможностей для образования водородных связей с растворителем, чем макромолекула амилозы, у которой водородные связи будут возникать преимущественно внутри спирали. То есть уже теоретически можно предсказать, что лучшей растворимостью будет обладать амилопектин, что и подтверждается при прямой экспериментальной проверке. Исключающие друг друга утверждения различных учебников возникли в результате небрежного, невнимательного отношения к оригинальной научной статье. В этой статье, опубликованной в 1940 году, описывалось разделение крахмала на фракции путем обработки горячей водой. При этом часть крахмала переходила в раствор, при охлаждении которого в осадок выпадала амилоза; нерастворившаяся же часть крахмала состояла из амило- пектина. На первый взгляд кажется, что результаты опыта свидетельствуют о большей растворимости амилозы по сравнению с амилопектином. Но этот вывод ошибочен: все дело в том, что зерна крахмала окружены тонким слоем белковой мембраны, и при их обработке горячей водой линейные молекулы амилозы значительно быстрее диффундируют через мембрану, нежели разветвленные молекулы амилопектина. Целью описанного опыта было разделение крахмала на фракции, а не определение растворимости этих фракций, и авторы статьи не делали никаких выводов о растворимости (если белковую мембрану предварительно разрушить, го результаты опыта окажутся противоположными и подтвердят лучшую растворимость амилопектина по ' сравнению с амилозой). В учебной же литературе эти выводы были сделаны, причем сделаны неверно... 69
ВЯЗКОСТЬ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА В учебниках и справочниках о чистой перекиси водорода говорится, что это вязкая, сиропообразная жидкость. Однако в действительности вязкость чистой перекиси водорода лишь немногим превышает вязкость чистой воды, а утверждение о высокой вязкости перекиси связано с неправильным истолкованием наблюдения первооткрывателя перекиси водорода французского химика Луи Жака Тенара. В статье 1818 года, посвященной свойствам впервые полученной 95%-ной Н202, Те нар писал, что при вливании перекиси водорода в воду можно наблюдать, что струя перекиси проходит сквозь массу воды, постепенно растворяясь, как сироп (comme une sorte de si гор). Причина наблюдаемого явления — не высокая вязкость, а более высокие плотность и показатель преломления перекиси по сравнению с водой. Тенар не определял вязкость перекиси и не сравнивал ее с вязкостью воды, однако в учебниках приведенная фраза неожиданно преобразовалась в «сиропообразную жидкость». И вот ошибочное описание перекиси водорода как вязкой сиропообразной жидкости в течение полутораста лет кочует из учебника в учебник, из справочника в справочник, вплоть до Большой Советской Энциклопедии (имеется в виду второе издание — в третьем издании БСЭ ошибка исправлена). Любопытно, что и в Краткой химической энциклопедии слова «вязкая жидкость» в начале статьи сопровождаются таблицей свойств, в которой приведено опровергающее эти слова численное значение вязкости A,245 сантипуаза при 20°С). Близким значением вязкости характеризуется уксусная кислота A,22 сантипауза при 20°С) и этиловый спирт A,19 сантипауза при 20°С), но никто не называет эти жидкости сиропами... ИЗОМЕРЫ ПОРФИРИНА Ошибка, о которой пойдет речь сейчас, связана с неверным подсчетом числа изомеров положения, а это задача, которую может решить на бумаге даже старшеклассник. Тем не менее определение числа таких изомеров оказалось камнем преткновения для многих учебников. Речь идет о порфиринах, получаемых при распаде некоторых природных соединений. В основе молекул всех порфиринов лежит цикл, составленный из четырех пиррольных колец; в f>-no- 70 ложениях этих колец находятся различные заместители (R,—Re): Ri Яг \nh hn/ I Re R» Так, этиопорфирины содержат четыре метильные (СН3) и четыре этиль- ные (С2Н5) группы, копропорфирины — четыре метильные и четыре карбокси- этильные (СН2СН2СООН), мезопорфи- рины — четыре метильные, две этильные и две карбоксиэтильные, прото- порфирины — четыре метильные, две винильные (СН2=СН) и две карбоксиэтильные. Легко подсчитать, что в случае двух различных заместителей может существовать тринадцать изомеров; всего же возможно существование шестидесяти изомерных соединений. Между тем большинство учебников, ссылаясь на работы основоположника химии порфиринов Ганса Фишера, указывает на то, что существуют только четыре изомерных этио- порфирина и пятнадцать протопорфи- ринов. Действительно, в работах Фишера содержится утверждение о теоретической возможности существования только четырех изомерных этиопорфиринов, но с весьма существенной оговоркой. Речь идет об изомерах, содержащих в каждом пиррольном кольце два различных заместителя: только такие порфирины и были выделены Фишером и его учениками при работе с природными веществами, и число таких этиопорфиринов действительно равно четырем. Общее же число изомеров порфирина без учета характера заместителя равно тринадцати, что можно легко подсчитать и не читая работ Фишера. Подведем итоги. Независимо от причин возникновения ошибок в учебниках химии их объединяет одно— необычайная живучесть. И удивляться приходится не существованию подобных ошибок, а тому, что в конце концов их исправляют. Д. ВЛАДИМИРОВ
ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ, НАУЧНЫЕ ОТКРЫТИЯ 1600 В Лондоне вышла в свет книга Уильяма Гилберта A540—1603) «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле», сыгравшая исключительную роль в развитии экспериментального метода научных исследований. 1610 Галилео Галилей A564—1642) опубликовал в Падуе «Звездный вестник» — отчет о первых астрономических открытиях, выполненных с помощью телескопа. 1620 В Лондоне издан «Новый Органон наук» — основное сочинение Френсиса Бэкона A561—1626), глашатая и теоретика опытного естествознания Нового времени. 1630 В Париже открыта первая психиатрическая лечебница. 1640 Хинная кора применена в Европе для лечения малярии. 1645 Первые заседания «невидимого колледжа» — будущего Лондонского Королевского общества. 1665 Начали выходить первые научные журналы: «Журнал ученых» в Париже и «Философические записки» в Лондоне. 1675 В Париже издан «Курс химии» Никола Лемери A645—1715) — первое систематиче ское руководство по химии и фармации. 1700 В Берлине по инициативе Готфрида Вильгельма Лейбница A646—1716) основана Прусская Академия наук. 1725 В Петербурге состоялось первое научное заседание Академии наук и художеств (первоначальное название Петербургской Академии наук). 1775 Карл Вильгельм Шееле A742—1786) в Упсале сдал в печать «Химический трактат о воздухе и огне», содержавший сообщение об открытии кислорода. 1795 Декретом Конвента во Франции введена метрическая система мер. 1800 В Париже изданы «Лекции по сравнительной анатомии» основоположника этой науки — Жоржа Леопольда Кретьена Фредерика Дагомера Кювье A769—1832). 1805 Основано Московское общество испытателей природы — старейшее естественнонаучное общество в России. Членами его в разное время состояли А. Бутлеров, Д. Менделеев, Й. Берцелиус, Ч. Дарвин, Л. Пастер. 1810 Джон Дальтон A766—1844) завершил «Новую систему химической философии» — изложение теории химического атомизма. 1820 Пьер Жозеф Пельтье A788—1842) и Жан Бьенэме Каванту A795—1877) выделили из коры хинного дерева хинин. 1840 В книге Уильяма Уэвелла A794—1866) «Философия индуктивных наук» впервые употреблено слово «ученый» в современном значении. 1840 Юстус Либих A803—1873) опубликовал «Химию в приложении к земледелию и физиологии» — итог исследований, положивших начало промышленности искусственных химических удобрений. 71
1840 Герман Иванович Гесс A802—1850) установил закон постоянства сумм тепла — основное положение термохимии. 1895 Вильгельм Конрад Рентген A845—1923) открыл излучение, названное его именем. 1900 Петр Николаевич Лебедев A866—1912) сообщил о первых результатах опытов по определению светового давления. 1900 Макс Карл Эрнст Людвиг Планк A858—1947) установил формулу распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела — основу теории квантов. 1900 Речь Давида Гильберта A862—1943) на конгрессе математиков в Париже — изложение 23 фундаментальных проблем математики. 1910 Пауль Эрлих A854—1915) синтезировал сальварсан, положив начало современному лекарственному синтезу и химиотерапии. 1925 Возникновение волновой механики (Эрвин Шредингер, 1887—1961). 1935 Герхардт Домагк A895—1964) получил красный стрептоцид (пронтозил) — первый сульфаниламидный препарат широкого спектра действия. 1940 Георгии Николаевич Флёров (род. 1913) и Константин Антонович Петржак (род. 1907) открыли спонтанное деление ядер урана. 1950 Лайнус Карл Полинг (род. 1901) в сотрудничестве с Р. Кори создал трехмерную модель молекулы белка. 1950 Синтез аминазина (Ф. Шарпантье) и начало психофармакологической эры. 1970 Группа физиков в Дубне во главе с Г. Н. Флёровым получила 105-й химический элемент, названный нильсборием. ГОДОВЩИНЫ 2450 лет со дня смерти Гераклита Эфесского (род. около 530 до н. э.)г древнегреческого натурфилософа, основоположника диалектики. Выдвинул тезис об универсальности движения, ритмичности мирового процесса и о борьбе противоположностей как основной характеристике бытия. 2440 лет со дня рождения Гиппократа К осе к ого (ум. 377 до н. э.), «отца медицины». Заложил основы естественнонаучного понимания болезней и принципы рациональной профилактики и терапии. А, 2440 лет со дня рождения Демокрита Абдерского (ум. 370 до н. э.), древнегреческого натурфилософа, основоположника атомистического материализма. 1000 лет со дня рождения Абу Али Хусейна ибн Абдаллаха ибн Сины (Авиценны) (ум. 1037), среднеазиатского философа, медика, естествоиспытателя и поэта, одного из величайших врачей средневековья. Автор «Канона врачебной науки» (около 1020) — энциклопедического свода медицинских знаний античного мира и средневекового Востока. 350 лет со дня рождения Исаака Барроу (ум. 1677), английского математика, физика, филолога и богослова, учителя Ньютона. Один из основоположников геометрической оптики и предшественников Ньютона и Лейбница в создании дифференциального исчисления. 13 января 80 лет со дня смерти Петера Вааге (Воге) (род. 1833), норвежского химика. Установил (совместно с К. Гульдбергом) закон действующих масс — одно из основных положений физической химии. 21 ЯНВдрЯ 280 лет со дня рождения Даниила Бернулли (ум. 1782), швейцарского физика и математика, одного из первых петербургских академиков. Заложил основы механики жидкости, сформулировал главные идеи кинетической теории газов. 26 Января 90 лет со дня рождения Виталия Григорьевича Хлопина (ум. 1950), советского химика, пионера изучения радиоактивных элементов в нашей стране. 7 февраля 20 лет со дня смерти Игоря Васильевича Курчатова (род. 1903), советского физика, организатора науки. Возглавил в СССР исследования, связанные с атомной энергией. 11 февраля 330 лет со дня смерти Ренэ Декарта (род. 1596), французского философа, математика, физика и биолога. Основоположник философского рационализма Нового времени, оказал огромное влияние на развитие европейской науки. Изобрел аналитическую геометрию, открыл (вместе со Снел- лиусом) закон преломления света, ввел представление о физиологическом рефлексе. 15 февраля 225 лет со дня рождения Жана Никола Корвизара (ум. 1821), французского врача, одного из создателей клинической семиотики. 72
17 февраля 380 лет со дня смерти Джордано Филиппе» Бруно (род. 1548), итальянского мыслителя и поэта. Высказал ряд космо'логических догадок, предвосхитивших современные научные представления о Вселенной. 18 февраля Ю0 лет со дня смерти Николая Николаевича Зинина (род. 1812), русского химика. Открыл реакцию восстановления ароматических нитропроизвод- ных в ароматические амины, синтезировал анилин. Заложил основы химической технологии производства красителей, лекарств, взрывчатых веществ. Глава крупнейшей школы русских химиков. 23 февраля 125 лет со дн я смерти Карла Фридриха Гаусса (род. 1777), немецкого математика, астронома, физика, геодезиста. Внес крупнейший вклад в высшую алгебру, теорию чисел, дифференциальную геометрию, а также в теорию притяжения, учение об электричестве и магнетизме, многие отрасли теоретической астрономии. 3 Марта 120 лет со дня рождения Алексея Евграфовича' Фаворского (ум. 1945), советского химика-органика, автора фундаментальных исследований в области изомерных превращений органических соединений. 10 марта 310 лет со дня смерти Иоганна Рудольфа Глаубера (род. 1604), немецкого химика и врача. Получил азотную и соляную кислоты, открыл множество химических веществ, усовершенствовал лабораторную технику. 19 Марта 80 лет со дня рождения Фредерика Жолио-Кюри (ум. 1958), французского физика. В 1934 г. вместе с И. Жолио-Кюри открыл искусственную радиоактивность. 15 апреля 215 лет со дня смерти Михаила Васильевича Ломоносова (род. 1711), русского химика, физика, астронома, историка, филолога, художника и поэта, идеолога и поборника просвещения и развития отечественной науки. Углубил представления об атомно-молекулярном строении вещества, выдвинул молекулярно-кинетическую теорию теплоты, сформулировал принцип сохранения материи и движения, заложил основы физической химии. Изучал атмосферное электричество, земное тяготение, открыл атмосферу Венеры. 17 апреля 190 лет со дня смерти Бенджамина Франклина (род. 1706), американского ученого и просветителя. Изучил и нанес на карту Гольфстрим, доказал электрическую природу молнии, изобрел громоотвод, объяснил, принцип действия лейденской банки. 18 апреля 25 лет со дня смерти Альберта Эйнштейна (род. 1879), немецкого физика. Создатель общей и специальной теории относительности — фундаментальной физической концепции, определившей всю современную естественнонаучную картину мира. 25 апреля 80 лет со дня рождения Вольфганга Паули (ум. 1958), швейцарского физика. Внес крупный вклад в квантовую механику и квантовую теорию электромагнитных полей, сформулировал «принцип запрета», названный его именем. 9 мая 130 лет со дня смерти Жозефа Луи Гей-Люссака (род. 1778), французского химика и физика. Открыл закон теплового расширения газов и закон объемных отношений при реакциях между газами. Доказал (вместе с Л. Тенаром) элементарную природу хлора, калия и натрия, получил синильную кислоту, открыл циан (дициан). 10 Мая 70 лет со дня смерти Станислао Канниццаро (род. 1826), итальянского врача и химика, одного из основателей атомно-молекулярной теории. Уточнил значения атомных весов некоторых элементов, дал строгое определение понятий атома, эквивалента, молекулы. 16 Мая 150 лет со дня смерти Жана Батиста Жозефа Фурье (род. 1768), французского физика и математика. Изобрел тригонометрические ряды — важнейший инструмент математической физики, сформулировал количественные законы теплоты. 20 мая 120 лет со дня рождения Эдуарда Бухнера (ум. 1917), немецкого химика. Показал, что брожение может происходить без участия низших организмов. 27 Мая 70 лет со дня смерти Роберта Коха (род. 1843), немецкого врача, микробиолога и эпидемиолога. Один из создателей бактериологии. Открыл возбудителей туберкулеза и холеры, получил туберкулин, возглавил экспедиции для изучения чумы, сонной болезни, малярии и других заболеваний. 14 ИЮЛЯ 180 лет со дня рождения Жана Батиста Андре Дюма (ум. 1884), французского химика. Основоположник теории радикалов. Сформулировал эмпирические правила замещения водорода хлором в органических соединениях, установил первый гомологический ряд в органической химии — ряд муравьиной кислоты. 31 ИЮЛЯ 180 лет со дня рождения Фридриха Вёлера (ум. 1882), немецкого химика. Осуществил первый органический синтез — получил мочевину. 73
3 августа 210 лет со дня смерти Гийома Франсуа Руэля (род. 1703), французского химика. Определил соли как соединения кислот с основаниями и разделил их на кислые, нейтральные и основные. 4 августа 175 лет со дня рождения Уильяма Роуана Гамильтона (ум. 1865), ирландского физика и математика. Один из основателей статистической механики и предтеча квантовой механики. Изобрел класс чисел, названных кватернионами. 5 августа 30 лет со дня смерти Сергея Семеновича Наметкина (род. 1876), советского химика-органика. Автор фундаментальных трудов по теоретической химии углеводородов и химии нефти. 10 августа 100 лет со дня рождения Бориса Васильевича Вызова (ум. 1934), советского химика-органика, одного из создателей промышленного синтеза каучука. 11 августа 85 лет со дня рождения Григория Алексеевича Разуваева, советского химика-органика, исследователя металлоорганических соединений и органических перекисей. 18 августа 65 лет со дня смерти Генри Гвина Джефриса Мозли (род. 1887), английского физика. Открыл закон, связывающий частоту спектральных линий характеристического рентгеновского излучения элемента с его порядковым номером. 30 августа 40 лет со дня смерти Джозефа Джона Томсона (род. 1856), английского физика. Открыл электрон. Изобрел (совместно с Ч. Вильсоном) камеру Вильсона — основной инструмент экспериментальной физики микромира. 19 Сентября 45 лет со дня смерти Константина Эдуардовича Циолковского (род. 1857), русского ученого, основоположника отечественной космонавтики, идеолога и теоретика космической экспансии человечества. 28 Сентября 85 лет со дня смерти Луи Пастера (род. 1822), французского микробиолога и химика, основателя современной микробиологии и иммунологии. Открыл оптическую активность изомеров, создал биохимическую теорию брожения, доказал невозможность самозарождения организмов, открыл возбудителей многих инфекций, предложил метод профилактических прививок, создал вакцины против куриной холеры, сибирской язвы и бешенства. 30 Сентября 110 лет со дня рождения Жана Батиста Перрена (ум. 1942), французского физика. Опыты Перрена с броуновским движением наглядно показали реальность молекул и атомов. 7 октября 125 лет со дня смерти Франсуа Мажанди (род. 1783), французского биолога и физиолога. Основоположник экспериментальной физиологии, внес крупный вклад в анатомию и физиологию нервной системы. 8 Октября 130 лет со дня рождения Анри Луи Ле Шателье (ум. 1936), французского физико-химика. Сформулировал закон смещения химического равновесия в зависимости от внешних факторов (принцип Ле Шателье). 24 Октября 85 лет со дня рождения Александра Наумовича Фрумкина (ум. 1976), советского физикохимика. Основатель современного учения об электрохимических процессах, глава школы советских электрохимиков. 15 ноября 700 лет со дня смерти Альберта Великого (Больштедтского) (род. ок. 1193), немецкого философа и богослова, крупнейшего ученого-энциклопедиста европейского средневековья. 15 ноября 350 лет со дня смерти Иоганна Кеплера (род. 1571), немецкого астронома и математика. Сформулировал законы движения планет, усовершенствовал методы астрономических наблюдений, составил «Рудольфовы таблицы» движения небесных светил. В книге «Стереометрия винных бочек» предвосхитил идеи интегрального исчисления. 15 ноября 75 лет со дня смерти Ивана Михайловича Сеченова (род. 1829), русского физиолога и психолога. Открыл центральное торможение, в книге «Рефлексы головного мозга» впервые рассмотрел психологию с естественнонаучных физиологических позиций. 24 НОЯбрЯ 1 20 лет со дня рождения Николая Семеновича Курнакова (ум. 1941), советского физикохимика, автора основополагающих работ по физико-химическому анализу. 2 Декабря 40 лет со дня смерти Николая Константиновича Кольцова (род. 1872), советского биолога, главы школы советских генетиков. Одним из первых указал на молекулярный характер редупликации носителей наследственности. 4 декабря 35 лет со дня смерти Томаса Ханта Моргана (род. 1866), американского биолога, одного из основоположников генетики. Сформулировал основные положения хромосомной теории наследственности. 7 декабря 170 лет со дня рождения Теодора Шванна (ум. 1822), немецкого медика и ботаника. Создатель клеточной теории. 15 Декабря 200 лет со дня рождения Иоганна Вольфганга Дёберейнера (ум. 1849), немецкого химика и фармацевта. Открыл «закон триад», положив начало работам по созданию естественной системы элементов. 20 декабря 175 лет со дня рождения Томаса Грэма (ум. 1869), английского химика. Основоположник коллоидной химии. Открыл закон обратной пропорциональности диффузии газа квадратному корню из его плотности. 74 Составил Г. М. ФАЙБУСОВИЧ
V В дебрях XX века Альберт СЕНТ ДЬВРДЬИ У меня на родине, помнится, говорили: «Хочешь сэкономить на собственных похоронах, бери свечку в руки и ступай на кладбище». Нечто подобное предстоит человеку, взявшемуся за перо, чтобы рассказать о своей жизни — как бы написать некролог самому себе. Что ж, мысль о том, что путь мой приближается к концу, не претит мне. А вот разглагольствовать о собственной персоне я как-то не люблю. И самое главное, я предпочитаю смотреть вперед, а не назад. Оглядываясь на прожитые годы, я нахожу противоречие во всем. Начнем с Альберт Сент-Дь^рдьи — всемирно известный биохимик. Родился е Венгрии, сейчас живет и работает е США, е Лаборатории биологии моря и е Институте по изучению мышц. В 1947 г. был избран иностранным членом АН СССР. того, что внутренне для меня мало что менялось с годами: связав свою судьбу с наукой, я всегда стремился сделать в ней как можно больше и поступать в соответствии с ее идеалами. Что же касается внешних событий, их было более чем достаточно. Я родился в семье состоятельного помещика в феодальной Венгрии, где прошли мои детство и юность; казалось, мне нечего было опасаться за свое будущее. Тем не менее несколькими годами позже я очутился в Германии, в Гамбурге, и страшно голодал. В 1942 году я уже в Стамбуле, да не просто так, а с секретной дипломатической миссией; моих приключений хватило бы для незатейливого детективного романчика. А вскоре мне становится известно, что Гитлер призвал к себе губернатора Венгрии и требовал, крича и топая ногами, чтобы меня схватили и 75
доставили к нему. Ордера на арест были выписаны и на членов моей семьи. Между тем в моем нагрудном кармане появляется шведский паспорт, и я становлюсь, по повелению короля Швеции, полноправным Гражданином этой страны господином Свенсоном, а моя жена — госпожой Свенсон... и так далее. В общем, после многих перипетий я обрел тихую пристань в Лаборатории биологии моря в Вудс-Холе, штат Массачусетс, где мне выделили для работы уединенный уголок. Мне еще пришлось поволноваться во времена Мак- карти, потом все улеглось. Но внутри у меня покоя нет. Я терзаюсь сомнениями по поводу ценности науки; целый ящик в моем письменном столе заполнен заметками о политике и ее отношении к науке, которые я делал с единственной целью — прояснить для самого себя, способствует ли наука возвышению человека или ведет к его гибели? И имеет ли смысл труд ученого, и мой в частности? Последний вопрос сам по себе вряд ли заслуживает внимания. Ведь были Другие ученые, более смелые, больше сделавшие, больше претерпевшие, и даже отдавшие жизнь ради науки. Моя судьба может представлять интерес лишь постольку, поскольку в ней преломилось наше бурное время. Поэтому, прежде чем говорить о себе, я попытаюсь ответить на два вопроса: в чем особенность нашей эпохи и какое это имеет отношение к науке. Эразм Роттердамский, этот мудрец раннего Возрождения, различал в истории человечества сменяющие друг друга периоды бурь и затишья. Люди вырабатывают некую систему взглядов и создают в соответствии с ними общественные институты; царят мир и спокойствие. Затем взгляды меняются, и новая философия вступает в борьбу с отживающими представлениями и предрассудками, со старым общественным укладом и распределением материальных благ — смутные времена длятся до тех пор, пока не победит новое мироощущение и не наберет силу новый строй. История человечества вряд ли знала времена мятежнее наших. Поэтому, если утверждение Эразма справедливо, наши взгляды не могли не претерпеть невиданных доселе по глубине изменений. И мне ясно, в чем они состоят: мы перешли из донаучной эры в научную. Дело не только в масштабе перемен — они быпи столь внезапны, что застали нас врасплох. Эти два мировоззрения в корне отличны друг от друга. Чтобы убедиться в этом, давайте вспомним историю о двух камнях и двух ученых: Аристотеле, величайшем мыслителе донаучной эры, и Галилее, одном из первых представителей новой научной эпохи. Аристотель утверждал, что большой камень падает быстрее, чем маленький. Самое интересное не в том, что это неверно. Аристотелю и в голову не приходило попытаться проверить свою идею на опыте. Он бы, вероятно, оскорбился, предложи ему кто-нибудь такое: ведь чтобы найти истину, надо лишь глубоко задуматься, ибо разум выше презренного опыта, разум — превыше всего. А разве были основания сомневаться, что ощущения и есть конечная реальность? Ведь стоит дотронуться до какой-либо поверхности, и сразу почувствуешь, твердая она или мягкая, сухая или влажная. Rio Аристотелю, это и были элементы, из которых построен мир. А Вселенная? Вселенная, конечно же, вращается вокруг нас. Отсюда всего лишь один шаг к тому, чтобы полностью довериться не только непосредственным ощущениям, но и чувствам, а затем распространить житейский опыт на проблемы, находящиеся за его пределами. К примеру, человек не хочет умирать — что ж, смерти не существует, е£ть преисподняя, ад или рай. Скажем, человеку нужен дом, он его строит; вот и Вселенную тоже, должно быть, построил некто великий и могучий, ее хозяин. Так человек отдал свой мир на откуп богу или богам, созданным по своему образу и подобию. Но будь эти небожители даже семи пядей во лбу, их главной заботой был и оставался человек. Так шаг за шагом был построен воображаемый мир, который зиждился на «вере». Эта вера то и дело принимала облик разных религий, во имя которых люди порабощали, мучили и убивали друг друга. Донаучное мышление было целиком построено на склонности человека искать ответы внутри себя, в его безграничной самоуверенности. Но, считая себя отправной точкой, верховным властителем и судьей, он в сущности оставался игрушкой Природы. Не прошло и двух тысяч лет после Аристотеля, как что-то случилось с человеческим мышлением, ибо там и сям стали появляться люди, подобные Копернику и Кеплеру, которые без особых притязаний пытались проверить, четыре ли дважды два. А один бойкий молодой человек даже забрал- 76
ся на наклонную башню, чтобы сбросить оттуда два камня, большой и маленький; своих друзей он оставил внизу, наказав им проследить, какой из камней первым ударится о землю. Кажется, чего проще, но сколько тут смирения: хочешь узнать, каков окружающий мир, скромнехонько задавай вопросы, то есть ставь опыты. Этот молодой человек, должно быть, не очень-то доверял своим ощущениям: чтобы усилить зрение, он впоследствии построил телескоп. Так он смог установить, что у Юпитера есть спутники, а у Сатурна — кольца, которых до него не видел ни один человек. Значит, Вселенная вряд ли была создана лишь для удовольствия или искушения человека. Сегодня, три с половиной века спустя, мы наблюдаем бурный рост экспериментальных наук, изменяющих все параметры человеческого существования, создающих совершенно новый мир, в котором человек стал лишь короткоживущим обитателем одного из малых спутников, одной из миллионов звезд, одной из миллионов галактик во Вселенной, которая расширяется с возрастающей скоростью и подчиняется законам квантовой механики. Все теперь построено на научном мышлении. Основная его черта — смирение, осознание своей малости, своего несовершенства. Первая заповедь новой философии — ничего не принимать на веру, трезво смотреть в лицо фактам, действовать с холодной головой, без боязни, без предубеждения, мыслить с бескомпромиссной честностью, отбросив опасения, надежды, личный интерес. Мы живем как раз в середине перехода от донаучного к научному методу мышления, потому нам так трудно. Имя бога все еще не сходит с наших уст и наших монет, но его нет уже в наших сердцах. Заболев, мы молимся, но на всякий случай принимаем пенициллин. Мы просим бога о мире, но верим в водородные бомбы. ^Лы проповедуем христианское милосердие и производим оружие массового уничтожения. Для меня символом нашего времени является колоссальная статуя Христа, стоящего на вершине холма в Испании и простирающего руки к человечеству,- у него на макушке укреплен огромный громоотвод — на случай, если всесильный господь вздумает покарать его молнией. Наша новая расширяющаяся Вселенная представляется нам не слишком уютной, и мы не спешим расстаться со старой. К несчастью, два мировоззрения , никак не уживаются вместе, и прав был отец-инквизитор, когда сказал Галилею: «Твое учение и учение церкви несовместимы». Нельзя также безнаказанно мастерить водородные бомбы с помощью науки, а потом размахивать ими, имея на вооружении эгоистическую, недальновидную, сентиментальную и лживую политику образца XV111 века. Много ли проку посылать космонавтов к другим планетам, а на Земле возводить барьеры между народами? Да, на основе донаучного мышления был построен свой, просуществовавший века мир, но с помощью науки безвозвратно ушло в прошлое казавшееся неоспоримым убеждение о тяжести земной юдоли, а заодно — об иерархии богов, царей, баронов, богатых и нищих, сытых и голодных, передовых и отсталых. Назад дороги нет, и мы стоим перед выбором, который нам диктует сегодняшняя наука: невиданные материальные духовные богатства или полное самоуничтожение. Я не перестаю размышлять: куда ведет наука? Может ли она помочь построить мир, в котором человек снова почувствует себя дома? Я вернусь к этому после того, как кратко изложу историю моей жизни. Со стороны матери в нашей семье было три поколения ученых. Отец интересовался только сельским хозяйством, так что, видно, во мне взяло верх материнское начало. Наш дом всегда заполняла музыка, а застольные беседы касались самых разных сторон культурной жизни всего мира. Политике и деньгам не было места в наших мыслях. Я, наверно, и ученым-то стал потому, что усвоил, как говорится, с молоком матери, что достойно стремиться лишь к интеллектуальным ценностям, а высшим благом является создание нового в науке или искусстве. Я совершенно уверен, что каждый человек вырабатывает свою собственную шкалу ценностей уже в раннем детстве, а всю остальную жизнь лишь соразмеряет с ней. В этом смысле мы недалеко ушли от гусенка из книжки доктора Лоренца: вылупившись на свет под стулом, он всю жизнь верил, что это и есть его матушка. Так что, воспитывая детей, нужно постоянно помнить это, если только мы не хотим вырастить особей, мысли и волосы которых подстрижены с одинаковой тщательностью. В детстве я подавал мало надежд. Ничего интересного со мной не случалось. Чтением я не увлекался, а экзамены сдавал с 'помощью репетиторов. Годам к 14—15 все изменилось: я стал глотать книгу за книгой и уже знал
точно: мое призвание — наука. Мой дядя, известный гистолог, пользовавшийся в нашей семье непререкаемым авторитетом, считал, что такому серому юноше, как я, нечего делать в науке и мне нужно оставить всякие мысли о ней. Со временем он согласился, что, так уж и быть, мне стоит попробовать свои силы в косметологии, затем расщедрился на зубного врача. Когда я окончил школу с отличием, он уже не возражал против проктологии. Видите ли, он страдал от геморроя, так что личный специалист по прямой кишке и заднему проходу был бы ему весьма кстати. Теперь вы поймете, почему моя первая курсовая работа была посвящена эпителию ануса. Итак, я вошел в науку как бы с заднего хода, но спустя некоторое время уже занимался стекловидным телом, фибриллярную структуру которого я исследовал новыми методами. Я упоминаю эти подробности далекого прошлого, дабы показать, что не стоит делать слишком поспешных выводов о способностях ребенка. Помнится, мои гистологические исследования продвигались вполне успешно, но на третьем году изучения медицины морфология перестала удовлетворять меня — она мало что говорила мне о живом. Я принялся за физиологию, но тут подошло время отбывать воинскую повинность. Первая мировая война застала меня солдатом. Многовековой опыт приучил нас, венгров, не задавать вопросов, когда нам велят идти на войну. Так поступил и я. Провоевал три года, но желание вернуться к науке не давало мне покоя. К тому же я все больше и больше воспринимал войну как позорную несправедливость: было ясно, что игра проиграна и нас просто отдают на заклание во имя правящей клики. Я же считал, что пригожусь своей стране, если останусь в живых. И вот в один прекрасный день я выбрал подходящий момент и прострелил себе руку. Не я первый, не я последний, но все же решиться на это было нелегко, а кончиться все могло очень плохо. Тем не менее вскоре я снова был в столице, где защитил диплом по медицине и продолжал службу уже в одной из армейских бактериологических лабораторий. Неприятности были у меня только однажды, когда я протестовал против опасных для жизни опытов на итальянских военнопленных. Поскольку мой начальник имел на две звезды больше меня, я был в виде наказания сослан на верную смерть в болота северной Италии, где свирепство- 78 вала тропическая малярия. Но не прошло и нескольких недель, как война кончилась, и я вернулся в лабораторию живым и невредимым. Я хотел понять, что такое жизнь; физиология казалась мне неимоверно сложной, и я занялся фармакологией: здесь можно было подступиться если не к пациенту, то к лекарству. Вскоре я убедился, что и этого мало. И я переметнулся в бактериологию, но бактерии тоже не лыком шиты. Я взялся за физическую химию, затем за химию, то есть за молекулы, которые в то время считались самой малой единицей. Несколько позже я пришел к выводу, что и молекулы слишком сложны, и принялся за электрон, полагая, что достиг дна. Но у Природы нет «дна», ее основополагающий принцип — так называемая «организация». Если Природа соединяет пусть даже два компонента, она порождает нечто совершенно новое, обладающее чертами, которые не объяснить свойствами исходных элементов. Когда мы переходим от электронов и протонов к атомам, а затем к молекулам, молекулярным агрегатам, мы видим новое на каждом из этих уровней, и это новое просто захватывает дух. А когда мы разделяем какие-либо два компонента, мы неизменно теряем нечто; и как знать, может быть это «нечто» и было самым главным? Поэтому я решил одолеть эту лестницу — начиная от электронов, через более сложные системы, с надеждой войти когда-нибудь на клеточный уровень организации. Видите, линия моей внутренней жизни представляет собой почти правильную синусоиду. Чего я не могу сказать о ее внешнем течении. Мне нужно было учиться. Сначала я поехал в Прагу, чтобы заняться электрофизиологией под руководством Ар- мина фон Чермака, затем двинулся в Берлин к Михаэлису, чтобы узнать, что такое рН. (Между прочим, свое последнее лето он провел у меня в гостях в Вудс-Холе.) Из Берлина я поехал в Гамбург, в Институт тропической медицины. Я рассчитывал, что заниматься буду физхимией, но за это же время изучу тропическую медицину и уеду работать в какую-нибудь колонию — я был совсем без средств. Я даже купил все, что нужно для жизни в жаркой стране, но судьба распорядилась иначе. Случилось так, что Голландское физиологическое общество проводило свой съезд в Гамбурге, а Шторм ван Левей, профессор фармакологии в Лейдене, был его участником. С ним приехал профессор Гриц Ферцар, его помощник, который
должен был в скором времени возвратиться в Венгрию. Он представил меня ван Левену, и тот предложил мне место Ферцара в Лейдене. Следующие два года я прожил там, занимаясь в свободное время химией, что в конце концов привело меня в лабораторию Хамбурге- ра в Гронингене, где я провел еще четыре года. Платили очень мало, но нам удавалось сводить концы с концами и жить безмятежно и счастливо. Наконец, я почувствовал себя в силах взяться за какую-нибудь биохимическую проблему. Я начал с биологического окисления. В то время война между Варбургом и Виландом и их приверженцами была в самом разгаре. Первые считали, что основой дыхания является активация кислорода, тогда как вторые делали упор на активацию водорода. Мне удалось показать, что имеет место и то и другое. Я просто подавил активацию кислорода (а следовательно, и дыхание) цианидом, добавив затем к измельченной ткани ме- тиленовую синь. Краситель возобновил дыхание без активации кислорода. Он восстанавливался активированным водородом и немедленно окислялся вновь. Во время этих опытов я просто влюбился в сукцинат- и цитратдегидро- геназы. Эти ферменты в отличие от других дегидрогеназ были «структурно-связанными», а это что-нибудь да значит. «Нет, это не просто рядовые ферменты обмена,— рассуждал я,— они должны выполнять какую-то общекаталитическую функцию. Если так, то инактивация сукцинатдегидрогеназы должна совершенно ингибировать дыхание». Этот фермент, как показал ранее Квастель, можно ингибировать малоновой кислотой. Я добавил малоновую кислоту к измельченной ткани, и дыхание остановилось. Это означало, что янтарная и лимонная кислоты не простые метаболиты, как тогда думали, а обладают какой-то более общей каталитической активностью. Именно эти идеи были развиты Кребсом и легли в основу так называемого цикла Кребса. Кроме того, я заинтересовался дыханием растений, будучи уверенным, что человек не так уж сильно отличается от травы, которая растет у него под ногами. В то время растения разделяли на две группы: «катехолоксидаз- ные» и «пероксидазные». Я начал с «ка- тедолоксидазных» растений, которые содержат катехол и мощную катехолок- сидазу. Мне удалось упростить бытовавшее тогда сложное представление об этой оксидазной системе. Затем я перешел к «пероксидазным» растениям, которые назывались так, потому что содержали высокие концентрации пе- роксидазы. При добавлении перекиси водорода к смеси пероксидазы и бензидина немедленно появляется голубое окрашивание, связанное с окислением бензидина. Я заметил, что если в этой реакции вместо чистой перекиси водорода использовать сок растений, то бен- зидиновая реакция наступала после короткой, не больше секунды, задержки. Мне это показалось очень интересным: значит, в соке присутствует какой-то восстанавливающий агент, действующий на бензидин, а задержка в окрашивании — это время, требуемое для нейтрализации этого неизвестного восстановителя, который впоследствии оказался аскорбиновой кислотой. Я останавливаюсь на этом так подробно, потому что здесь виден мой метод работы. Я придумываю самые невероятные теории, связываю то, что происходит в пробирке, с самыми широкими философскими обобщениями, но большую часть времени все-таки провожу в лаборатории, как бы заигрывая с живой материей. При этом я гляжу во все глаза, стараясь не упустить ничего и объяснить малейшее несоответствие. Сейчас, кажется, теоретизирование не в моде (ведь теории могут оказаться ошибочными), а наблюдения сводятся к считыванию показаний приборов. Но мне думается, биологу и в наше время стоит своими руками «прощупать» живое, узнать его поближе. И тогда обязательно что-нибудь да откопаешь, скажем, небольшое несоответствие, расхождение, которое — чем черт не шутит — может вылиться в открытие. В ожидании этой счастливой случайности воображение держит вас на плаву, «теории» шлифуют ваш ум. Признаюсь, что почти все, что мне удалось сделать, имело в основе неверную теорию. Обычно мои идеи лопались одна за другой, но всегда оставляли что-нибудь для будущего. Например, у меня была теория по поводу надпочечников, из которой следовало, что восстанавливающий агент пероксидазных растений должен присутствовать в высоких концентрациях в коре надпочечников. И я действительно нашел его там, а с теорией, как водится, пришлось распрощаться. Смерть Хамбургера положила конец моей работе в этой лаборатории. Его преемник, психолог по специальности, терпеть не мог химии, а следовательно, и меня. Я решил, что мне, человеку не имеющему средств к существованию и 79
приличного диплома, вряд ли стоит дальше связывать свою жизнь с наукой. Ждать было нечего. Я отослал жену с ребенком к ее родителям в Венгрию и стал сворачивать свою работу. Чтобы сказать «последнее прости» науке, я поехал на Международный физиологический конгресс в Стокгольм A926 г.). Приветственную речь от имени устроителей конгресса произносил сэр Фредерик Голанд Хопкинс; к моему вящему удивлению, он упомянул мое имя, как ничье другое, трижды. И вот после заседания я собрался с духом и подошел к нему. «Почему бы вам не приехать в Кембридж? — спросил он. — Я добьюсь для вас стипендии Рокфеллеровского фонда». И он выполнил свое обещание. Этот человек был и остался для меня загадкой. Я никогда не говорил с ним на научные темы, слышал его выступления всего раз или два, но он более чем кто-либо повлиял на мой путь в науке. Работы его ничего особенного собой не представляли, но сам он производил неизгладимое впечатление на окружающих. Маленький, скром-' ный, по-детски тщеславный, этот человек больше всего на свете ценил истину. Весь его облик, казалось, говорил: «Да, труд ученого нелегок, но это не служба, а служение, интуитивный поиск, который сродни искусству». В Кембридже я выделил в кристаллическом виде тот восстанавливающий агент, который обнаружил ранее в Гронингене, из апельсинов, лимонов, капусты и надпочечников. Я был уверен, что это какой-то сахар, только не знал какой. I gitosco означает «я не знаю», ose — суффикс Сахаров; вот я и назвал этот углевод «игноза». Харден, редактор «Biochemical Journal», не любил подобных шуток и разбранил меня. «Годноза» (от английского god knows «бог знает») была немногим лучше, и мне пришлось по предложению Харде- на назвать новое вещество «гексуроно- вой кислотой», потому что оно проявляло кислотные свойства и имело шесть атомов углерода. Это и была моя диссертация. Сложность состояла в том, что я умел выделять эту кислоту в больших количествах только из одного материала — надпочечников, а его в Англии было трудно достать. И я принял предложение Н. Кендалла поехать в клинику Мэйо в Рочестере, штат Миннесота, где находились огромные бойни. Я проработал в Соединенных Штатах год, привез в кармане 25 грамм «гексуроновой кислоты», которые почти целиком отдал Гаворту, крупному специалисту по уг- 80 леводам, для определения ее состава. Вскоре мне предложили кафедру медицинской химии в Сегедском университете. Я согласился, но уезжал из Кембриджа с тяжелым сердцем. Вскоре моя лаборатория наполнилась талантливой молодежью. Я снова занялся окислением; увлекся дотоле неизвестным желтым красителем «цитофлавом» (сейчас его называют рибофлавином) с его поистине чудесной флуоресценцией и способностью обратимо восстанавливаться. Но заняться этим веществом как следует я не мог: нужен был спектроскоп, а у меня его не было. Я также заинтересовался лактатде- гидрогеназой и обнаружил, что ее активность связана с неким кофермен- том; это был нуклеотид, который я выделил в достаточно большом количестве, надеясь гидролизовать его для анализа. У меня было предчувствие, что основаниями в составе этого кофер- мента являются какие-то пиридиновые производные. Я хотел осадить гидроли- зат хлористой платиной, но с огорчением обнаружил, что бутылка, в которой содержался этот реактив, пуста. С реактивами у нас вообще было плохо; хлористой платины я достать так и не смог, и мой гидролизат пропал. А ведь я шел почти в точности по тому пути, который привел Варбурга к открытию пиридиновых нуклеотидов. Ко мне приехал работать Дж. Свирб- ли, молодой и милый венгр, родившийся в Америке. Я спросил его, что он умеет делать; он ответил, что может распознавать, содержит ли вещество витамин С. У меня все еще оставалось около грамма моей «гексуроновой кислоты», и я решил проверить ее на витаминную активность. Я сказал ему, что не удивлюсь, если моя кислота и витамин С — одно и то же. Я давно подозревал это, но проверить все как-то не удавалось. Витамины не представлялись мне интересными с точки зрения теории, а вся проблема казалась слишком «показушной». Само слово «витамин» наводило на мысль о еде; а еда — это дело повара, а не ученого. Итак, Свирбли взялся за «гексуроно- вую кислоту». Это заняло два месяца, но уже на исходе первого месяца стало ясно: «гексуроновая кислота» и есть витамин С. Мы не стали делать из этого секрета и вскоре окончательно доказали идентичность веществ. Мы (Ховарт и я) переименовали «гексуроновую кислоту» в аскорбиновую. Теперь ситуация выглядела следующим образом. Аскорбиновая кислота представлялась нам чрезвычайно важной с медицинской точки зрения, но у нас ее практически
не было: подходящего растительного материала не было известно, а надпочечников в нужном количестве в Венгрии было не достать. Не забудьте, однако, что Сегед является центром по переработке паприки, или красного перца. В Кембридже перца не ели; однажды я увидел его на рынке; зеленщик утверждал, что он ядовит. Случилось так, что у нас дома к ужину подали свежий красный перец; мне его не хотелось, и я поглядывал на него с неудовольствием. Вдруг мне пришло в голову, что перец — единственное растение, которое я еще не проверил. Я взял перец со стола и понес в лабораторию; около полуночи я уже знал, что обладаю неисчерпаемым источником витамина С: в перце его было 2 мг на грамм. Через несколько недель у меня были килограммы кристаллизованного витамина С, и я рассылал его во все концы земного шара всем, кто хотел с ним работать. В результате очень скоро стал возможен детальный анализ и синтез. Нобелевскую премию мне присудили частично за витамин С, который неожиданно привел меня и к другому открытию. Вот как это случилось. Еще когда у меня были неочищенные, но высококонцентрированные экстракты аскорбиновой кислоты, мы пытались лечить ими геморрагическую пурпуру. Дело в том, что при цинге капилляры становятся хрупкими, и это вызывает подкожные кровотечения. Почему бы не попробовать экстракты в случае пурпуры, кбторая тоже проявляется в подкожных кровотечениях? Мы так и сделали, и они оказались эффективными. Заполучив кристаллическую аскорбиновую кислоту, я решил испробовать и ее, ожидая более сильного действия. Ничего подобного. Значит, неочищенный экстракт содержал какое-то вещество, которое излечивало болезнь. Я предположил, что это флавоны. Я выделил флавоны из перца и оказался прав. Я назвал эту группу веществ витамином Р. Букву Р я выбрал потому, что не знал наверняка, витамин ли это. Витаминов к тому времени было известно до F, и можно было, никому не мешая, преспокойно отказаться от Р, если витаминная природа вещества не будет подтверждена. Наконец я почувствовал, что созрел для изучения сложных биологических процессов, которые приблизят меня к пониманию основ жизни. Я выбрал мышечное сокращение. Мышца, в которой происходят ярко выраженные физические, химические и пространственные изменения, представлялась мне идеальным объектом. Когда принимаешься за совершенно новое дело, часто не знаешь, с какого конца к нему подступиться. В таких случаях есть один выход: повторить работы старых мастеров; это я и сделал. Я воспроизвел опыты Кюне столетней давности: экстрагировал миозин крепким хлористым калием и стал смотреть, что из этого выйдет. Мы с моим сотрудником И. Банга заметили, что, если экстрагировать долго, экстракт получается более вязкий, хотя белка в нем ненамного больше. Вскоре мы обнаружили, что это объясняется присутствием нового белка, актина, который с замечательным мастерством выделил мой ученик Ф. Штрауб, я же был занят кристаллизацией миозина. Миозин, по всей видимости, был сократительным белком, но вся загвоздка состояла в том, что in vitro он не желал делать решительно ничего. А сократительный белок должен сокращаться, где бы он ни находился. И мы приготовили нити из очень вязкого комплекса актина и миозина, «актомиозина», и добавили прокипяченный мышечный сок. Нити сократились. Увидеть впервые, как они сокращаются, воспроизвести в пробирке основу основ жизни — движение — это был чуть ли не самый счастливый день моей жизни! Немного повозившись с этой системой, мы обнаружили, что актомиозин сокращается под действием АТФ и ионов. Вскоре после этого мое заключение, что мышечное сокращение есть не что иное, как взаимодействие актомиозина и АТФ, было подвергнуто резкой критике; поэтому я разработал (уже в Вудс- Холе) метод глицерирования (экстракция разведенным глицерином при низкой температуре) для обработки поясничной мышцы кролика. (Этот метод широко применяется до сих пор для консервации биологических материалов, в частности, спермы.) Я добавлял АТФ, и моя глицерированная мышца начинала сокращаться, достигая такого же максимального напряжения, как in viva «Прекрасно,— думал я,— не пройдет и нескольких недель, и с проблемой мышечного сокращения будет покончено». Но и десять лет спустя я все еще не понимал мышцу. И тогда я решил: в наших знаниях есть существенный пробел, без которого нечего пытаться разрешить проблему трансформации энергии. И мне пришлось оставить мышцу, чтоб восполнить этот пробел. Вот как я оказался там, где работаю по сей день, то есть в области электронных параметров и подвижности. Будучи исполняющим обязанности 81
ректора Сегедского университета, я старался провести в жизнь идеи, почерпнутые мной на Западе. Я всячески поощрял культурные начинания студентов; мы даже поставили — и неплохо — «Гамлета». Но мои демократические идеи не могли не* привести к конфликту с нарождающимся фашизмом. Я и не думал заниматься политикой — она сама вошла в наши жизни, когда стали сжигать книги и преследовать моих друзей-евреев. Надо было сделать выбор, сказать «да» или «нет». Я сказал «нет», и, когда впоследствии, во время второй мировой войны, группа видных венгров тайно обратилась ко мне за помощью во имя спасения Венгрии от немецкого ига, я отправился в Стамбул якобы для чтения лекций, а на самом деле — чтобы связаться с английскими и американскими дипломатами и наметить план действий. Это было сопряжено с немалой долей риска: ехать надо было через оккупированную немцами территорию; кроме того, Стамбул едва ли был удачным местом для моего дебюта в качестве разведчика; город кишмя кишел профессиональными шпионами. Я подумал: в такое время безопасней путешествовать частным лицам, но на всякий случай заручился и официальной поддержкой. Это оказалось не так просто... Не стану, впрочем, описывать подробности этого приключения, достаточно будет сказать, что в Стамбуле мне удалось связаться с резидентом британской разведки. Но, что самое интересное, я до самого конца не знап наверняка, возглавляет этот человек английскую или немецкую секретную службу. И лишь когда я снова оказался на оккупированной немцами территории и меня не арестовали, стало ясно: это были все- таки англичане. К сожалению, истинная цель моей поездки недолго оставалась тайной; теперь о подпольной радиостанции, которая была очень важна для нас, можно было только мечтать. Меня поместили под домашний арест. Гитлер потребовал, чтобы меня выдали немцам. Позже, когда немцы оккупировали Венгрию, я лишь чудом избежал ареста, который означал бы мучительную смерть, — помог счастливый случай. Моей дочери тоже пришлось скрываться; ордер на арест был выписан и на нее. Это время, когда мы боролись против Гитлера в подполье, вспоминается мне как красочный, но не слишком приятный отрезок жизни. Я почти не сомневался, что меня в конце концов схватят; я беспокоился за свои работы по мышце. Оформив их результаты в виде статьи, я отправил эти материалы в «Acta Scandinavica» моему другу Хуго Теореллу. Статья дошла до него, но, не зная моего местонахождения, Хуго послал уведомление в шведскую миссию в Будапеште. Надо же было так случиться, что в это время я действительно скрывался в шведской миссии, и телеграмма просто-напросто выдала меня немцам. Гестапо немедленно заняло соседние дома, ища подземные ходы, ведущие к шведам. Я понял, что дело плохо. К тому же один немецкий дипломат, хорошо относившийся ко мне, намекнул шведам, что события назревают. И вот той же ночью Пер Ангер, глава миссии, вывез меня в багажнике своей машины. Вскоре после этого нацисты ворвались в здание миссии, обыскали, ограбили и практически разрушили его. Я встретился с женой, и некоторое время мы скрывались вместе; на нашу долю выпало немало рискованных приключений. Потом нам пришлось расстаться — вдвоем было слишком опасно. Два раза я был на волоске от смерти: под бомбами исчезали с лица земли дома, в которых я только что прятался. Гестапо рыскало повсюду, и под конец мне пришлось скрываться чуть ли не у самых укреплений русских — туда нацисты сунуться не решались... История моей жизни, как я уже говорил, интересна лишь в том смысле, что она проливает свет на сложность нашего времени, показывает неразрешимый конфликт между моим научным миром и окружающей жизнью, которая явно продолжала донаучную эру. Когда я думаю о своем прошлом, я всегда расстраиваюсь. Сколько пет мне пришлось держать в руках оружие вместо пробирок — и все для того, чтобы снова увидеть человечество на грани уничтожения. Я никогда не боялся умереть за свои идеи. Бывали даже времена, когда это казалось вполне естественным. Но грустно думать, что невозвратимо потеряно столько сил и энергии, и я спрашиваю себя, как, должно быть, многие ученые: есть ли смысл заниматься наукой? Или надо приостановить все исследования, пока человечество не научится управлять силами, порожденными наукой, не подвергая себя угрозе уничтожения? В каком-то смысле этот вопрос просто нелеп, ибо прогресс науки остановить невозможно. Человек всегда будет стремиться познать новое. Проблема должна быть сформулирована иначе: может ли нау- 82 1
ка предложить выход из создавшегося положения? На этот вопрос я отвечаю не задумываясь: да, несомненно. Силами, порожденными наукой, должен управлять породивший их разум. Таким образом, если выход из создавшегося положения существует, он не в приостановлении, а в дальнейшем развитии науки до тех пор, пока она сможет создать свой собственный порядок вещей. Мне могут возразить, что человеческими отношениями управляет не мышление, а мораль, а в науке нет морального содержания. Ведь мораль — это лишь простые правила, которые делают возможным сосуществование людей. У морали нет внутреннего значения. Какой смысл проповедовать тигру: «Не убий!» — или убеждать мышь: «Не кради»? Но человеческое общество не может обойтись без таких правил. Но верно ли, что у науки нет морали? Разве наука — всего лишь метод мышления, приборы или собрание фактов и монографий? Разве наука не живое сообщество? Для меня это так. Для меня наука — прежде всего сообщество людей, которые не знают преград во времени и пространстве. Я живу в коллективе, членами которого являются Ньютон и Лавуазье; индийский или китайский ученый ближе мне, чем сосед-сапожник. Основные моральные принципы этого сообщества просты: взаимное уважение, интеллектуальная честность и добрая воля. Таким образом, наука на самом деле имеет и третью сторону, то есть мораль, которую она может предложить миру для его перестройки. Наука подняла человека из грязи, освободила его от проклятий, которые довлели в былые времена. Она позволила рожать детей без страха. Она открыла возможность достойной жизни, продолжительность которой она так увеличила. Правда, она отвела человеку очень скромное место во Вселенной, но почему же нам не попытаться снова возвыситься, принимая на себя ответственность за нашу судьбу? Зачем толкать друг друга вниз, отравлять все вокруг себя? Чтобы показать, как легко уничтожить жизнь? Наука откроет нам неисчислимые возможности, если мы будем работать сообща, вместо того чтобы вырывать друг у друга мелкую добычу. Наука помогла нам понять и покорить Природу. Может быть, она поможет нам понять и победить самих себя, создать новую высокую форму человеческого существования, богатство и красота которого недоступны сегодня самому изощренному воображению. Сокращенный перевод с английского из «Annual Review of Biochemistry» Т. ХЕЙФЕЦ Информация НОВАЯ ПРЕМИЯ Академия наук СССР учредила премию имени М. М. Шемякина эа выдающиеся работы в области биоорганической химии. Премия в размере 2000 руб. присуждается советским ученым раз в три года. Право выдвижения кандидатов на соискание премии предоставлено академикам и членам-корреспондентам АН СССР и академий наук союзных республик, научным учреждениям, высшим учебным заведениям, научным советам АН СССР и других ведомств, научно- техническим советам государственных комитетов, министерств, ведомств. Рассматриваются как отдельные научные работы, так и серии работ по единой тематике; при представлении коллективных работ указываются лишь ведущие авторы (не более трех человек). Первое присуждение премии состоится в 1980 г. Выдвигаемые на соискание премии работы должны быть представлены не позднее 28 апреля 1980 г. В Отделение биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР A17901, Москва В-71, Ленинский проспект, 14). 83
"\Л *■***-* »х ►Ч f - * 7:. \Н i *К/ А почему бы и нет? Открытие флаконики Кандидат философских наук Н. И. КУЗНЕЦОВА, кандидат физико-математических наук Ю. А. ШРЕ1ЗДЕР у*Щ Могущество научной мысли проявляется не столько в лабораторий, сколько за письменным столом. Высшее достижение какой-либо науки — это открытие нового объекта или неизвестного явления «на кончике пера». Открытие планеты Нептун в заранее указанном месте, предсказание еще не обнаруженных химических элементов, предсказание позитрона и других элементарных частиц. А что должна открывать такая наука, как науковедение? Очевидно, новые, еще не существующие науки. И чем точнее будут предсказаны «параметры» новой научной дисциплины, ее предмет, метод, круг принципиальных проблем, характер результатов и ожидаемых практических Приложений, тем выше окажется престиж самого науковедения как науки. Но надо оговориться: в своем теоретизировании оракул- науковед ие должен углубляться в 84 -X N Щ: ''* ^ -V
"конкретное- содержание прогнозируемой отрасли. Он должен сохранить внешнюю позицию метанаблюдателя, отчужденно взирая как бы с высоты птичьего полета на новый материк знания. Винер основал кибернетику, занимаясь общими проблемами управления, но это не науковедческое открытие: новая область была открыта изнутри. Америку открыли не индейцы, жившие там, а Колумб. В сущности, науковед обязан описать структуру науки в целом, указав, какое j место занимают в этой системе ныне ^существующие науки, и охарактеризо- ав пустые клетки. Но как это сделать? \ожно идти от предмета — расчле- ть действительность на отдельные эры или области и для каждой области приискать существующую или гипотетическую науку. Такая процедура представляет некоторый интерес: гипотетические науки не защищены традицией и можно подвергать беспристрастной проверке их право на существование. Американский теоретик науки Дж. Сомервилл открыл зонтиковедение — науку с предмете, на который традиционные области знания пока не посягали. А ведь зонтик, если уж на то пошло, принес человечеству куда больше пользы, чем какие-нибудь гипероны или квазары. М. А. Розов опубликовал во втором номере журнала «Природа» за 1975 г. теорию S-объектов, возникших, правда, в результате некоторого недоразумения, но требующих для своего изучения серьезной научной методологии. О существовании кое-каких несуществующих наук можно прочесть в произведениях прославленного футуролога Станислава Лема. (Кстати, футурология — пример науки, очевидным образом вымышленной, что не помешало ей добиться широкого признания.) Наконец, мы сами в одной из подготовленных публикаций разработали «слухистику», то есть науку о механизмах рождения и распространения слухов и сплетен; в ней возможны достаточно тонкие постановки задач и есть вполне содержательные проблемы (например, каким условиям должно удовлетворять сообщение, чтобы циркулировать в качестве слуха). К сожалению, все эти науки слишком предметны, слишком традиционны, чтобы оказаться в центре интересов науковедения. Сегодня наиболее интересные, поистине захватывающие научные области возникают не путем выделения нового специфического объекта исследований, а благодаря тому, что кто- то неожиданно замечает некое универсальное свойство объектов самой разной природы, позволяющее взглянуть на них под общим углом зрения. Что общего между обрядами первобытных племен, естественными или искусственными языками, химической, алхимической или какой угодно символикой, ритуальным танцем журавлей, древнерусской иконой, кинофильмом, памятником архитектуры? Все эти «объекты» представляют собой знаковые системы и, как таковые, входят в компетенцию науки, родившейся у нас на глазах, — семиотики. Такие науки могут иметь довольно расплывчатый предмет, так что не сразу поймешь, чем, собственно, занят ее представитель, и вообще они больше похожи на сферу деятельности, нежели на область науки в обычном понимании, с ее строгим дисциплинарным характером, предполагающим известную 85
узость интересов, с четко обозначенными методами и результатами, которые надо излагать в канонической форме. В новых науках часто возникают интересные аналогии и ошарашивающие подходы к объектам, казалось бы, давно уже изученным вдоль и поперек. В список подобных наук, кроме упомянутых семиотики и кибернетики, можно включить бионику, экологию, биометрику, эргономику, теорию искусственного интеллекта; сюда же в каком-то смысле относятся термодинамика, статистика и теория информации, которые изучают все, что угодно, но с определенной точки зрения. 2. Авторы этой статьи испытали нечто вроде озарения, увидав в Эрмитаже античный сосуд для благовоний. Благосклонный читатель, воздержитесь от улыбки. В чем назначение сосуда или флакона? Он отделяет заключенную в нем субстанцию от внешнего мира и тем самым консервирует ее состояние. Вместе с тем отверстие (горлышко) с пробкой обеспечивает этой субстанции необходимое взаимодействие с внешней средой, а свойства стенок в той или иной мере позволяют получать информацию о том, что происходит внутри. Ясно, что подобные функции (сегрегация субстанции, консервация ее состояния и пр.) достаточно универсальны. Их выполняет и скафандр водолаза, и магнитная ловушка для плазмы, и термос, и многие другие устройства. Общность этих функций дает основание конституировать флаконику как науку. Флаконика изучает общие свойства оболочки по отношению к заключенной в ней субстанции или структуре: эпителия — к другим тканям организма, летательного аппарата — к его экипажу, резонатора — к сохраняемым в нем колебаниям, обложки журнала — к его статьям, рыцарских лат — к их владельцу, краски— к забору и т. д. Флаконика устанавливает основные закономерности таких отношений, дает их типологию, единообразно формализует их, исследует их частные функции и применения. С точки зрения науковедения здесь важно отметить, что флакон в нашем случае — не просто метафора, но познавательная метафора — универсальный представитель (репрезентатор) всего множества изучаемых объектов. В широком смысле слова флакон — это и колба с химическим реактивом, и скорлупа ореха, и калоши учителя гимназии Беликова, и шатер шамаханской царицы. Мы видим многообещающую перспективу (в смысле широты и многогранности науки) в том, чтобы обозначать науку не родовым именем объекта (например, физика — от слова «фюсис» — природа), а именем репре- зентатора. Могут спросить: есть ли общие способы изучения тех аспектов или функций, которые оправдывают существование флаконики? Собственно, это уже вопрос не к науковедам, а к флакон истам. Но так как специалистов этого профиля пока не имеется, попробуем ответить сами. Во-первых, возможна типология флаконов по характеру того, что и как они должны или не должны пропускать. Во- вторых, возможны универсальные характеристики периода полусохранности, то есть времени, по истечении которого параметры хранимой субстанции ухудшаются вдвое. Можно представить себе внушительный математический аппарат, привлекаемый для подобных расчетов. В-третьих, есть надежда найти более фундаментальные принципы, наподобие законов термодинамики, определяющие необходимый минимум затрат на осуществление флаконов заданного типа. Один из таких принципов можно было бы назвать правилом белого забора, или, по автору, правилом Честертона. Писатель однажды сказал: «Если вы хотите, чтобы забор оставался белым, его необходимо регулярно красить». Что это, как не формулировка принципа невозможности вечного флакона? О значительности проблем флаконики свидетельствуют ее парадоксы. Их по меньшей мере два. Назовем первый парадоксом Эдисона. Рассказывают, что однажды к великому изобретателю явился другой изобретатель: у него родилась идея создать универсальный растворитель. «В чем же вы собираетесь его держать?» — спросил Эдисон. Итак, парадокс состоит в невозможности флакона для среды, исключающей флаконирование. (С этим явлением связаны трудности осуществления управляемой термоядерной реакции: ведь плазма — это почти всерастворяющий растворитель.) Второй парадокс можно назвать парадоксом скафандра. В самом деле, требования, предъявляемые к скафандру, противоречат друг другу: непроницаемость оболочки должна сочетаться с легкостью проникновения информации извне и возможностью точно передавать воздействия изнутри. 86
Два слова о перспективах. Они поистине необозримы. Легко представить себе пути экстенсивного развития флакон и- ки — появление дочерних отраслей, таких, как биофлаконика и социофлакони- ка. Первая отрасль может, к примеру, задаться вопросом, почему плод не погибает в материнском чреве. Типичная проблема второй области: как изолировать ребенка от дурного влияния улицы, не запирая его дома? Совершенно особого разговора заслуживают космофлаконика (учение о замкнутой Вселенной) и микрофлаконика (рассматривающая электронные оболочки атомов и т. п.). Возвращаясь к науковедению, мы должны признать флаконику законным представителем современных «сквозных» наук, о которых упоминалось выше, — пронизывающих все пласты знания и обнимающих в едином аспекте самые разнообразные предметы и явления. Со временем сюда будут отнесены также бутоника (наука о ростках нового, в том числе о происхождении видов), романика (наука, изучающая многоролевые сюжетные построения в организации производства, этологии, охране среды) с их разнообразными ответвлениями и, возможно, кое-что другое. Будем надеяться, что будущее оправдает наш прогноз и с флаконикой будет то же, что произошло с Нептуном и должно произойти с кварками. Правда, с явлениями культуры дело обстоит не совсем так, как с физическими объектами. Восьмая планета существовала независимо от расчетов Леверье, реальность предсказанных Менделеевым элементов не зависела от самих предсказаний. Но если флаконика будет создана и флакфак Московского университета распахнет двери перед выпускниками школ, кто посмеет утверждать, что это произошло не под влиянием открытия, о котором только что узнал читатель? Пародия как средство изучения науки Итак, перед нами пародия. Но на что? На лженауки? Но пародировать можно только серьезные явления. В литературе пародируется лишь то, что само по себе художественно. Пародия на исследование науки? Тоже нет, хотя авторы пользуются науковедческими рассуждениями; они сами профессиональные науковеды. Пародируется вполне серьезная наука. Ведь открытая авторами «флаконика» — родная сестра кибернетики, бионики, термодинамики и других весьма почтенных областей науки, отличающаяся от них не столько отсутствием серьезного научного содержания, сколько отсутствием (пока?) интереса со стороны ученых. Пародия строится здесь на довольно реалистичном воспроизведении вполне возможного пути становления науки. Но зачем же тогда пародировать вполне серьезные вещи? Ответ прост, хотя и парадоксален: для того, чтобы их изучать. Ведь науку невозможно изучать, как химическое вещество или техническое устройство. Невозможно с ней и проводить эксперименты: скажем, построить экспериментальный институт предполагаемой научной области. Наука — это феномен культуры, а пародия — одно из важнейших средств изучения культурных явлений. «Путешествия Гулливера» — это не насмешка над жестокими лилипутами или чудаками- лапутянами, это замечательное изображение современной Свифту культурной жизни Англии. Изображение средствами пародии — и потому особенно выпуклое и дающее пищу для размышлений. В представленной пародии есть одна важная общая черта с общенаучными методами анализа: в ней строится искусственный объект, гораздо лучше открытый исследованию, чем объекты естественные, обладающие сложной историей. Известный науковед Джон Сомервилл всерьез обсуждал, как могло бы развиваться «зон- тиковедение». Эта статья была опубликована более двадцати лет назад в журнале «Вопросы философии» и сыграла не последнюю роль в дискуссии по вопросу о том, что есть наука. Кстати, хорошего ответа на этот вопрос до сих пор еще нет. А такой ответ нужен совершенно всерьез, наука играет в жизни человечества слишком важную роль, чтобы можно было отмахнуться от изучения ее природы. Непритязательный рассказ о «флаконике» в действительности есть фрагмент серьезных размышлений о природе науки. Напомним хотя бы концовку этого рассказа, где подчеркивается, что наука сама по себе есть особый объект научного исследования. Изучая атом, мы не меняем его природу, а размышления о науке непосредственно влияют на ее судьбу. Заведующий сектором Института философии АН СССР член-корреспондент АН СССР А. Г. СПИРКИН 87
Снаружи царил чистый, острый, как нож, антарктический мороз. Убийственный мороз, он не раз доказывал, что не зря заслужил этот эпитет. Далекие айсберги черными силуэтами маячили на фоне неяркого полярного сияния. Вода мягко обтекала корпус катера, лишь осколки льда, ударяясь о борт, издавали странный музыкальный звук, словно кто-то ворошил груду битого стекла. — Впереди чисто. — Клэр для убедительности щелкнула ногтем по экрану. Пинкоски кивнул. Он стоял впереди, высунувшись по пояс, ветер и брызги стегали его по лицу, по длинным черным волосам. «Рорквал» делал пятьдесят узлов, приподнявшись над водой на подводных крыльях. — Расстояние и скорость? — его слова, подобные жемчужинам, ибо расходовал он их скупо и редко, прозвучали неожиданно, и, взглянув на дисплей, я поспешно ответил: — Уходит из зоны детектора А-6, зарегистрирован в зонах Б-13, Б-14. Дистанция тридцать километров, курс 233, скорость шесть узлов. Я видел, как пальцы Клэр легко двигались, фиксируя объект. — Готово, капитан. Сближаемся. Контакт через двенадцать минут. Пинкоски снова кивнул. На катере нас было трое. Это был лучший из катеров ОС, переделанный из тридцатиметровой морской гоночной машины. Клэр была штурманом, разумеется, лучшим штурманом ОС. Но не командиром: ведь на борту был сам Пинкоски. Что до меня, то я мирно трудился на станции слежения за косяками рыб при калифорнийском Технологическом, когда ОС предложила мне контракт. Сколько-то времени я гонял на ракетоплане, разбрасывая промысловые детекторы над мрачными антарктическими водами. А теперь вот оказался здесь. — Айсберги по курсу! — крикнула Клэр. — Дистанция три километра, контакт примерно через две с половиной минуты. — Есть проходы между ними? — величественно осведомился Пинкоски. Ее так и подмывало ответить: нет. Но она не умела лгать. — Очень узкий, капитан. И мелкий. Можно, конечно, попробовать проскочить на крыльях... Я поежился. Если нас выбросит на лед, вряд ли мы вернемся домой, чтобы истратить нашу честно отработанную зарплату. — Капитан,— заметил я,— если мы обойдем айсберги, то потеряем только... — Время и, возможно, след,— закончил за меня Пинкоски, мельком взглянув в мою сторону. — Не бойся, парень, проскочим. Если бы! — Стоит ли... рисковать? —Стоит, черт возьми! Сколько времени мы здесь ошиваемся? Пять, шесть^месяцев? И впервые засекли его! Курс на проход. — Есть,— ответила Клэр. У нас уже не было времени разговаривать. — Шесть градусов право руля. «Рорквал» вздрогнул, меняя курс. Ремни удержали нас р креслах. Пинкоски пошатнулся, держась за поручень. Навстречу нам росли айсберги. Вершины их были плоскими,— значит, они совсем недавно оторвались от гигантского ледяного одеяла, покрывающего Антарктиду. Росла и расширялась черная вертикальная щель между двумя горами. Слишком медленно она расширялась. Клэр выжимала из турбин максимум возможного. «Рорквал» поднялся еще выше над водой. Волны били в днище, словно огромный молот, и в такт ударам стучали зубы. Пинкоски не замечал ничего. Клэр нервничала. Да и я, грешным делом, дрожал от страха. Она крикнула: — Контакт череэ пятнадцать секунд! — Не спускать глаз с дисплея,— бросил мне через плечо Пинкоски. — Не потеряйте след во время прохода. Будет трудновато. В его устах эти слова звучали как приговор судьбы. Айсберги стояли стеной от моря до неба, а проход между ними казался таким же тесным, как и прежде. Гром прокатывался над морем, когда со стен рушились, вздымая фонтаны воды, мерцающие темные глыбы. Брызги градом осыпали нашего капитана; бог знает, как ему удавалось держаться, хоть он и был в магнитных сапогах. Он стоял серой тенью на фоне ночи, неколебимый, как айсберг. (g) 1979 bY The Conde Nast Publications Inc. 89
— Пять секунд,— раздался голос Клэр. — Держитесь!.. Мы ворвались в проход, и ствны айсбергов казались белым туманом. — Под нами вода,— сказала Клэр,— но возможны... Тррр-ж-ж! Я думал, мир полетел в тартарары. Скрежет, с которым лед рвал металл, леденил душу. Прошло несколько секунд; я и открыл глаза. Пинкоски исчез. Я обалдело озирался. Айсберги были позади, катер покачивался на чистой воде. В ушах гремела тишина — турбины были выключены. Клэр суетилась возле пульта; у нее не было времени вытереть струйку крови, текущую по щеке. Снизу доносились странные скрипучие звуки, и я подумал, что катер погружается. Но я не решился тревожить Клэр своей догадкой. — Черт бы побрал эту лужу! — раздалось сзади. Я оглянулся, и первое, что я увидел, были руки в черных перчатках, уцепившиеся за боковой леер. Пока я соображал, что к чему, Пинкоски вскарабкался на борт. С черного теплоскафандра ручьями стекала вода. Лицо капитана обвисло, покрылось морщинами, и я вдруг понял, что он стар. Я бросился на помощь, но он уже стоял на ногах. На его лице было обычное угрюмое выражение. — Господи,— пробормотал я,— как вас угораздило... Оттолкнув меня, он спрыгнул в кокпит. — Что, здорово нам досталось? — спросил он, глядя на экран. Клэр вытерла кровь с лица. — По правому борту пробоина длиной три метра. Помпы не справляются. Мы быстро принимаем воду. — Сможешь заштопать, дружок? — Пробоина слишком велика для автоматической системы ремонта. Сварка займет день в сухом доке. — Что же делать? Клэр нажала на кнопку с надписью «подкачка, правый отсек», раздался глухой удар, и «Рорквал» выпрямился. Клэр проверила показания приборов. Ее бил озноб. — Какое-то время мы можем продержаться на плаву,— выговорила она. Я вытащил из-под сиденья аптечку и кое-как заклеил ей ранку. Тем временем Пинкоски спустился в трюм—взглянуть, как затвердевает пена, которою Клэр заполнила отсеки. Через минуту он вернулся. — Не утонем,— сказал он коротко. Клэр запустила турбины на нейтральный ход. — Добраться бы до дому,— сказал я. — Все в свое время, парень,— ответил он. — А теперь ступай на свое место и поищи моего кита. Я не верил собственным ушам. — Слушайте, да что это в самом деле... Сввт клином сошелся на этом ките, что ли? Вернемся домой, приведем катер в порядок, а потом найдем другого. Он поглядел на меня. Я не первый день живу на свете: приходилось видеть и не таких орлов. Но сила Пинкоски была сродни силам природы — в ней смешались соль и ветер, море и лед. Такого парня ничем не остановишь. — Мы на плаву,— сказал он, скрипнув зубами. — Извольте выполнять свои обязанности. Я повиновался. Компьютер, к сожалению, работал. — Он все там же. Только что вынырнул, так что, думаю, побудет сколько-то времени на поверхности. Расстояние три километра. Курс 059. Клэр установила курс на своем пульте. Глаза ее блестели, волосы слегка растрепались. Видели бы вы, как она поглядывала на капитана. Она была просто влюблена в него. — Мне нужен этот кит,— сказал Пинкоски, ни к кому не обращаясь. — Это один из последних. Мы вышли на охоту после долгих поисков. И охота должна быть закончена. Сейчас. «Рорквал» медленно поднялся на крылья, они не пострадали в аварии. Я подумал, как мал наш кораблик и как велик океан. — Мы должны сблизиться с ним прежде, чем он нырнет,— сказал Пинкоски. — Есть, капитан,— отозвалась Клэр. Это было форменное безумие. И надо же было мне ввязаться в эту историю. Никого бы из нас здесь не было, если бы этот старый сумасброд не посвятил всю свою жизнь одной мечте, а другой старикан, тот, который руководил Организацией Санти, не помог бы эту мечту осуществить. 90
Вон она, эта мечта,— плывет где-то недалеко в черной воде. Balaenoptera musculus — великий Голубой Кит. Самое большое существо на Земле, мостик между реальностью и мифом. Может быть, он и не был последним. Специалисты считали, что голубых, или синих, китов осталось несколько десятков. Но это поколение было последним. Они бороздили воды в полном одиночестве там, где когда-то плавали целые стада, и слишком мало шансов было у самца встретить самку. Вот откуда взялась эта мечта. Вот почему — последняя охота. — Контакт через минуту,— произнесла Клэр. — Самый малый. Пинкоски начал снаряжаться. Он надел шлем с фонарем, застегнул защитные очки. Реактивные водные лыжи весят порядочно, но он сам вытащил их на палубу. И наконец, извлек электронный гарпун. В луче света холодно блеснула его игла. Гарпун был длинный, массивный возле рукояти и тонкий на конце. Мне стало как-то не по себе. Лучший гарпун в ОС — как и все прочее. Замысел старика дорого обходился Организации Санти. Но в конце концов, плевать мне было на эти расходы. Чем это все кончится? Вот что главное. Турбины почти остановились, «Рорквал» медленно крался вперед. — Фонтан,— сказала Клэр. — Десять градусов справа по курсу. Вспыхнул прожектор, и по приказу сонара слепящий луч двинулся по кругу. Темная сцена океана была высвечена кругом белого света, который искал солиста. А вот и он. Длинный, низкий, гладкий синевато-серый остров медленно удалялся от нас. С трудом можно было различить небольшой спинной плавник, белым призраком вздымался фонтан воды... Боже, какой он был огромный. Больше, чем я думал. А ведь мне приходилось видеть настоящих великанов: горбатых китов, финвалов, кашалотов. Король китов, последний и величайший, обреченный исчезнуть с лица Земли по вине человечества. Я видел таких на старинных фотографиях. Из нас троих один Пинкоски видел живого синего кита, мельком и издали, с палубы ракетоносца «Джеймс Бэй», как раз перед тем событием, которое изменило его жизнь. — Он прекрасен,— прошептал Пинкоски; я едва расслышал его голос в шуме волн, бившихся с борта катера. — Наконец-то... Он медленно вставил гарпун в стойку, прикрепленную к лыжам. Затем схватил* ся обеими руками за поручень по обе стороны стойки и включил зажигание. — Удачи, капитан! — взмахнула рукой Клэр. Какое зрелище! Капитан Ахаб несется к своему киту. Но нам было не до эстетических эмоций. Одиночество и отчаяние пронизывали холодный воздух. Зачем приплыл сюда этот гигант?.. Никогда мы не узнаем об этом. Лыжи ударились о воду, на мгновение погрузились и тут же вынырнули. Пинкоски ни слова не сказал нам на прощание. Отныне они остались вдвоем. Он и кит. Кит исчез в волнах и вновь показался за несколько сот метров от прежнего места. Клэр вела «Рорквал», держа кита в поле зрения. Нужны мы или нет—нам суждено было все это увидеть. Пинкоски летел по широкой дуге, намереваясь выйти к киту сбоку. Было видно, как лыжи с хвостом пены то исчезают, то появляются в волнах. Промышленная пушка посылает гарпун с палубы китобойца на два километра. Но Пинкоски должен был не просто поразить кита—нужно было попасть в определенную точку. — Он приближается,— проговорила Клэр. Я молча кивнул. Человек был мал и хрупок рядом с великим китом. Кит не обращал внимания на человека. Что он мог знать о страсти, которая влекла человека? Я увидел, как тонкая рука занесла гарпун. Другой рукой Пинкоски держался за поручень. Даже отсюда можно было догадаться, что правая рука, на вид обыкновенная, была искусственной. Искусственная рука, электромеханический гибрид технологии и плоти, держала гарпун. ...Много лет назад на борту военного корабля в дни героической и отчаянной борьбы оказались рядом два молодых человека — моряк и инженер; это были разные люди, но у них была одна и та же мечта. Один изг них, как некогда создатель «Дон-Кихота», потерял руку в разгар боя. С той поры завязалась их дружба. Пинкоски шел вперед, пока волны, расходящиеся от гигантской туши кита, не начали раскачивать его с такой силой, что лыжи готовы были опрокинуться. Блестящий бок кита был совсем близко. Огромная голова скрылась в пучине. Над водой показался раздвоенный хвост. Взмахнув протезом, Пинкоски метнул гарпун. 91
Кит ушел в глубину, взметнув фонтан воды. Шквал пены обрушился на капитана, и, прежде чем Пинкоски успел справиться с лыжами, они перевернулись. Капитан снова исчез! На моем пульте запищал сигнал. Машинально я скосил глаза и увидел мигающую красную лампочку... Пинкоски нигде не было видно. Опомнившись, я повернулся к Клэр и тронул ее за плечо. Клэр молчала... Автоматически, как во сне, набрала новый курс. " «Рорквал» резко повернул и пошел к источнику радиосигнала. Я схватил багор и выпрыгнул на борт. Луч прожектора отыскал плывущий пузырь. Я подцепил его багром. Клэр остановила двигатели. Пинкоски утонул. Завершить охоту пришлось нам. Я положил пузырь на палубу и стал выбирать линь, тянущийся за пузырем. Блеснул гарпун и звякнул о палубу. Потом я отсек гарпун ножом от линя. Гарпун был холоден и чист. Океан отмыл его от крови. Я осмотрел оружие капитана. Все было в порядке... Теперь нужно отвинтить наконечник и рукоять. Рукоять была пустой — раньше в ней помещался пузырь, который был выброшен в момент выстрела и вытянул гарпун из тела кита. У меня в руке осталась двухметровая трубка, она матово поблескивала и холодила руку сквозь перчатку. Я увидел зеленый огонек индикатора на конце трубки. — Ну как? — Клэр заглянула мне через плечо. — Криоиндикатор в порядке. Все нормально. — Отлично,— сказала она равнодушно. Я спустился в форпик, уложил трубку в электронную нишу и подключил аппаратуру. Теперь о содержимом трубки будет заботиться компьютер. — Эй вы, на борту! Подобрали добычу? Мы обернулись. Клэр вскрикнула, а у меня так заколотилось сердце, что я думал — оно разорвется. Пинкоски, мокрый, окоченевший, но явно живой, переполз через леер на палубу. Если раньше он казался мне старым, то теперь он выглядел как сама смерть. И все же он был жив! Он выпрямился. И голос у него был, как прежде. Ничего себе, а? Даже в герметическом теплоскафандре недолго выдержишь в антарктической зимней воде при температуре шесть градусов. Не говоря уж о том, что из него, наверное, всю душу вытряхнуло в водовороте. Клэр, плача, повела его в кокпит. Он отказался от лекарств, но чашку кофе проглотил с видимым удовольствием. — Вы не ответили на мой вопрос,— сказал он. — Мы достали,— сказал я, взглянув на пульт. — А кит находится сейчас на глубине 250 метров, велел вам кланяться. Он жив и здоров. — Ну что ж,— сказал Пинкоски. — Пора возвращаться домой. Я молча поглядел на него, Клэр погрузилась в расчеты: нужно было вычислить безопасный курс между айсбергами. Я глядел на капитана, а он смотрел на черную воду. Я понимал, что он из тех, кто держит в своих руках жизнь, кто сам олицетворяет эту жизнь, и убить его невозможно. — Счастливого плавания,— пробормотал он, обращаясь к океану. — Живи в мире. Ты не будешь последним. Твои дети будут жить, пока существуют моря. Да, они будут жить. Живые клетки будут доставлены в генетические лаборатории. И будут созданы хромосомные наборы для обоих полов. И клоны будут выращены в питательных жидкостях, и молодые киты выплывут в океан. И никогда не вымрут на Земле величайшие из ее созданий. «Рорквал» развернулся, привстал на крыльях и помчался на север, к дому. Я взглянул вопросительно на нашего капитана. — Что же теперь? — Ты имеешь в виду меня? Ха-ха! — Он вдруг рассмеялся глубоко и сочно. В жизни своей я не видел, чтобы он так смеялся. — Разве мало на Земле существ, которым угрожает гибель? А? — сказал он. — Другие киты. Дельфины. Наконец, просто рыбы. Мы вернемся, малыш. Если он рассчитывает на меня... снова, после всего, что было сегодня? Да что он, с ума спятил?.. А впрочем, постойте, дайте подумать. Может быть, и не спятил. Перевел с английского И. МОЖЕЙКО 92 *■»
В ПРЕЗИДИУМЕ АН СССР НОВЫЕ НАУЧНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ Научный совет АН СССР по проблеме «Рентгеновская и электронная спектроскопия» (в составе Объединенного научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Физика твер-' дого тела»). Председатель — доктор физико-математических наук И. Б. БОРОВСКИЙ. Межведомственный координационный совет АН СССР в Ленинграде. Председатель Совета — академик И. А. ГЛЕБОВ. В состав Совета входят: Научный совет по инженерным проблемам термоядерного синтеза и вопросам физики плазмы (председатель — академик И. А. ГЛЕБОВ); Научный совет по физике твердого тела (председатель — академик В. М. ТУЧ- КЕВИЧ); Научный совет по химическим наукам (председатель — академик М. М. ШУЛЬЦ); • Научный совет по проблемам физиологии и биохимии (председатель — член-корреспондент АН СССР В. А. ГОВЫРИН); Научный совет по геологии и полезным ископаемым (председатель — член-корреспондент АН СССР К. О. КРАТЦ); Научный совет по проблемам комплексного использования и воспроизводства лесных ресурсов (председатель — доктор технических наук А. Ф. КАМЕНЕВ); Научный совет по проблемам охраны окружвющей среды (председатель — доктор биологических наук О. А. СКАРЛАТО); Научный совет по общественным наукам (председатель — академик Б. Б. ПИОТРОВСКИЙ); Научный совет по экономическим и социальным нву- кам (председатель — доктор экономических наук И. И. СИГОВ); Научный совет по проблемам электро-, энергомашиностроения и энергетики (председатель — доктор технических наук Н. М. МАРКОВ); Научный совет по проблемам судостроения (председатель — академик Н. Н. ИСАНИН); Научный совет по проблемам приборостроения (председатель — член-корреспондент АН СССР В. А. ПАВЛЕНКО); Научный совет по пробле- мвм автоматизации исследований и управления (председатель — член-корреспондент АН СССР А. А. ВАВИЛОВ); Научный совет по пробле- ПРОДАЕМ мам порошковой металлургии и композиционных материалов (председатель — доктор технических наук А. К. ГРИГОРЬЕВ). НАЗНАЧЕНИЯ Член-коррвспондент АН СССР А. С. ИСАЕВ утвержден председателем Президиума Красноярского филиала СО АН СССР. Член-корреспондвнт АН СССР Н. А. ЛОГАЧЕВ утвержден председателем Президиума Восточно- Сибирского филиала СО АН СССР. Академик Н. М. ЭМАНУЭЛЬ утвержден председателем Научного совета АН СССР по химической кинетике и строению. Доктор технических наук В. П. КАРЛИВАН утвержден председателем Научного совета АН СССР по проблеме «Химия древесины и ее основных компонентов». Академик А. Л. ТАХТАД- ЖЯН утвержден главным редактором «Биологического журнала» АН СССР. Алюминат натрия, содержащий в виде примесей ХЛОРИСТЫЙ НАТРИИ и ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ АЛЮМИНАТ НАТРИЯ — эффективный коагулянт, применяемый при обработке сточных вод и в других производствах. Состав (% массы): Л1203 — 35, Na2U - 35, NaCI — до 15, этиленгликоль - до 1. С 1982- 1983 года выход АЛЮМИНАТА НАТРИЯ составит 4—4,5 миллиона тонн в год. ПО «Каустик», Научно-производственная лаборатория 453110 Стерлитамак ПРЕДЛАГАЕМ АСПАРАГИНОВУЮ КИСЛОТУ (применяется в органическом синтезе, молекулярной биологии, экспериментальной медицине, медицинской косметике, микробиологии) . ТУ 6-09-23-90-76 Цена 1 кг 200 руб ГИДРОЛИЗАТ КАЗЕИНА (используется в парфюмерной промышленности и для приготовления питательных сред в микробиологии). ТУ 6-09-23-118-77 НПО «Биохимреактив»: 229014 Латвийская ССР, Олайне или Межреспубликанская производственно-бытовая контора химреактивов: 226009 Рига, ул. Революцияс, 85 ч* 93
Топливо можно и выращивать... Пишут, что. Нефтяной кризис, о котором мы то и дело слышим и читаем, тревожит душу автомобилиста. Среди моторизованных граждан все чаще можно встретить активистов, включившихся в поиски веществ, позволяющих уменьшить расход бензина или использовать топливо качеством похуже. Говорят, что кое-где из магазинов исчез нафталин — в результате экспериментов автолюбителей, которые безнадежно пытаются повысить октановое число добавкой нафталина или «протолана» — таблеток от моли. «Химия и жизнь» уже давала разъяснения по этому поводу A978, № 11), но, видимо, еще не все автолюбители читают журнал... Та же проблема активизировала, разумеется, и серьезные научные работы по автомобильному топливу. Кое о чем «Химия и жизнь» тоже сообщала. Например, о том, что в ФРГ исследовали возможность замены бензина метиловым спиртом A977, № 8); о предпринятых в Англии попытках заменить 55% бензина смесью воды и спирта A975, № 12); об отечественных работах по улучшению качества бензина добавкой 10% изо- пропилового спирта A977, № 12). В коллекцию добавок и заменителей неожиданный вклад внес японский профессор Сакудзо Такэда. Профессор утверждает, что бензин вполне можно заменить эвкалиптовым маслом! И утверждает не голословно, а на основании опытов, в которых работу двигателя на эвкалиптовом масле сравнивали с работой на чистом бензине, а также на смеси 30% бензина с 70% масла. Между прочим, существенное преимущество эвкалиптового топлива—низкое содержание вредных веществ в продуктах сгорания. » К сожалению, как отмечает и сам автор работы, у эвкалиптового масла есть существенный недостаток — в большинстве стран, в том числе и в Японии, с посадками эвкалипта дела обстоят неважно. Впрочем, одна из химических фирм в Осаке уже приступила к закладке эвкалиптовой плантации. Риск не слишком велик: если в конце концов окажется, что эвкалиптовое масло для двигателей все же не годится, то ему всегда найдется другое применение — в медицине хотя бы. Т. ПЕРСТЕНЕВА ...с помощью лазера удалось проследить за одиночным атомом натрия, движущимся в газообразном гелии («Science News», 1979, т. 115, № 24, с 392)... ...наземная тепловая электростанция за 30 лет работы загрязнит окружающую среду в 10 раз больше, чем выхлопные газы ракет, с помощью которых на орбиту будет выведена спутниковая солнечная электростанция той же мощности («The Finane ia I Times», 1979, № 27937, с. 6)... ...возможно, что некоторые виды шизофрении имеют вирусное происхождение («Medical News», 1979, т. 11, № 21, с. 11)... ...в рационах дойных коров эффективно применение 50—90% муки из зеленых бананов («Сельское хозяйство за рубежом», 1979, № 7, с. 36)... ...активность некоторых химических мутагенов снижается под действием экстрактов из ростков пшеницы, фасоли и чечевицы («Science Digest», 1979, т. 85. № 5, с. 78).. ...на Марсе обнаружены два оазиса, почва которых содержит около 5% воды («New Scientist», 1979, т. 83, № 1169, с. 590)... ...в костях современных жителей США и Англии содержится в 500 раз больше свинца, чем в костях людей, живших 1600 лет назад («Sc ien- се News», 1979, т 115, № 18, с 293)
Старый способ на новый лад Дареному коню в зубы, как известно, не смотрят,— хотя при покупке лошади эта процедура была обязательной: по износу зубов определяли возраст животного. Но определять возраст по зубам можно, оказывается, и другим способом, более современным. Новый метод, разработанный американскими биохимиками Л. Бада и П. М. Мастере («Science», т. 205, № 4406), основан на исследовании аминокислот, входящих в состав белков. Известно, что «живые» белки содержат почти исключительно L-изомеры аминокислот. Но в момент смерти организма начинаются взаимопревращения L- и D-изомеров — рацемизация, скорость которой зависит от температуры. Если известна температурная история найденных останков живого существа (не обязательно лошади), то по степени рацемизации можно определить, сколько времени продолжался этот процесс, то есть узнать возраст останков. Но можно, оказывается, и не дожидаться смерти организма. Есть такие белки, которые синтезируются в самом начале жизни и потом уже не обновляются,— это белки хрусталика глаза и зубного дентина. Рацемизация в них, естественно, начинается сразу после их синтеза. Температура тела, скажем, человека постоянна, скорость рацемизации при этой температуре узнать легко (например, для аспарагиновой кислоты она составляет 0,14% в год в хрусталике и 0,1 % — в дентине). Значит, по степени рацемизации аминокислот в белках зуба, вырванного хоть у человека, хоть у коня, можно с приличной точностью узнать их возраст. Точное и, главное, объективное определение возраста может быть полезно в самых разных областях. Например, экологам это поможет устанавливать возрастной состав популяций, что особенно важно, когда речь идет о мерах по спасению редких и вымирающих видов. А больше всего новый метод заинтересовал геронтологов. Ведь у многих долгожителей нет никаких документов о рождении, и приходится верить им на слово, а то и их родственникам или соседям. А теперь сомнения легко устранить. А. ДМИТРИЕВ
A. КУДРЯВЦЕВОЙ, Краснодар:£сли написать СНгСОСН3, то сразу ясно, что речь идет об ацетоне, а вот когда написано С3 Н6 О, то никто не узнает — то ли это ацетон, то ли пропионовый альдегид, то ли аллиловый спирт или еще что-то... B. ДИЦУ, Новотроицк Оренбургской обл.: Предполагается, что в этом году вступительные экзамены на химфак МГУ начнутся не 6 июля, как обычно, а 20 августа. R. ЗВУКОВУ» Химки Московской обл.: Вы правы, аскорбиновая кислота окисляется кислородом воздуха, а железо служит катализатором этого процесса. Л. КРУПНИНУ, Кривой Рог: Можно получить хороший цветовой эффект, если вылить на пол немного жидкого азота (это вполне безопасно) и подсветить облако пара. A. СТЕПАНОВУ, Саратовская обл: Разница между чувстви тельностью пленки в 45 и 32 единицы ГОСТа соответствует лишь половине деления шкалы диафрагмы, так что ошибка в выборе экспозиции окажется практически незаметной. B. А. ШЕФ ЕРУ, Иваново: Хозяйственный тринатрийфосфат для фотографических целей непригоден — проявители требуют химикатов реактивной чистоты. О. Н. СУХАНОВОЙ, гор. Горький: Нет смысла специально удалять нитроэмаль с труб водяного отопления — год-другой, и она сама начнет отваливаться.. К. С. РОГОВУ, Курск: При всем нашем пристрастии к химии не станем советовать химическую обработку для удаления с кирпичного дома «столетней грязи и пыли»; пескоструйный (или дробеструйный) аппарат предпочтителен. М. В. МИЩЕНКО, Запорожская обл.: Для форсированных карбюраторных двигателей, к которым относится и двигатель «Жигулей», пригодны только масла группы Г, и эта буква должна присутствовать в маркировке; следовательно, масло АМ8Б1 непригодно. Л. АНИСИМОВОЙ, Ставропольский край: Технические условия на гончарную посуду четко указывают, что эта посуда «применяется в хозяйственном обиходе для приготовления пищи, хранения продуктов, засолки овощей» и что каждую партию глазури контролируют на содержание свинца. Н. П. ТЮННИКОВУ, Рига: Алюминиевый бидон, в котором будут хранить мед. ничем изнутри покрывать не надо — стандарт на мед предусматривает в качестве тары и алюминиевую посуду. БУРСОВУ, Ленинск-Кузнецкий: Вы всерьез полагаете, что терапии вообще и иглотерапии в частности чожно обучиться по переписке? М. Л-ну, Москва: Проба золота на зуб давно уже вытеснена более совершенными методами анализа; проконсультируйтесь на кафедре химии своего вуза. А. Б-вой, Баку: Как бы там спирт ни назывался, но коль скоро он для медицинских процедур, то при чем тут возможность употребления внутрь? Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Б ад ен ков, Н. М. Жаворонков, В. Е. Жвирблис (зав. отделом хим. наук), М. Н. Колосов, Л. А. Костандов, В. С. Любаров (главный художник), Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, В. М. Соболев, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, АЛ. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Б. Багаряцкий, М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, М. М. Златковский (художественный редактор), A. Д. Иорданский О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осоки на, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), Г.- М. Файбусович, B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Н. А. Доброхотова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин, Д. М. Утенков Корректоры Н А. Горелова, Л.- С. Сдано в набор 14.11. печать 10.12 Зенович 1979 г. 1979 г Подписано Т 22201 Бумага 70 X Ю8 1 |6 Печать офсетная. Усл. печ. л. 8.4 Уч. -над л 11.3. Бум. л. 3. Тираж 368 000 экэ Цена 45 коп. Заказ 2563. АДРЕС РЕДАКЦИИ. 117333 Москва, В-333, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома Государственного комитета СССР по дела** издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов Московской обл. (С; Издательство «Наука», , «Химия и жизнь», 1980
/
Издател ьство с Наука» •Химия и жизнь» 1980 г . 96 с. Индекс 71060 Цена 4S коп. тренер мечтает астить чемпиона — Отыскать среди тысяч единственного мальчишку или единственную девчонку и провести ученика по крутой лестнице спортивного мастерства до самой ее вершины. Но как угадать в толпе детишек, осаждающих каждый год спортшколы, будущих обладателей золотых медалей и лавровых венков? Есть, конечно, надежные тесты, способные выявить те или иные задатки, однако известно немало случаев, когда чемпионом становился как раз тот, кого отвергли десятки тренеров и спортивных селекционеров. А сколько талантов остались незамеченными... В общем, очень трудное дело искать таланты, в том числе и спортивные. Позарез нужны объективные критерии, надежные методы поиска. Об одном из них сообщил недавно английский журнал «Medical News». Известно, что мышечные волокна бывают двух типов: быстро сокращающиеся и медленно. Первые вызывают быстрые, взрывные сокращения мышц — то, что необходимо спринтерам, штангистам. Вторые позволяют лучше выполнять длительную работу, требующую особой выносливости. Установлено, что у спринтеров мышцы на три четверти состоят из «быстрых» волокон, а у ст айеров, особенно марафонцев,— из «медленных». И еще доподлинно известно, что эти свойства врожденные, какими тренировками их изменить. Так вот, сделана попытка оценить физиологические возможности спортсмена, грубо говоря, проанализировав его мышцы. Для этого используется метод биопсии, иссечение кусочка ткани для микроскопического исследования — операция пустяковая и практически безболезненная. Можно надеяться, что, зная все о мышцах кандидата в чемпионы, тренер без труда решит, кем стать новичку — спринтером или стайером. Узнать же заранее, хватит ли обладателю идеальных мышц прочих человеческих достоинств, необходимых для побед в спорте, пока еще, увы, не удается.