Text
                    ISSN O130-5972
ХИМИЯИЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
н
1985


ьЧ^Л У w' г*^ ^Л \-"***v i jf &; .V у 7.С751* /
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Ежемесячным научно-лолулярним журнал Академии i rf к сСО Шмзд.«« N«11 ноябрь < «** год. Москва 1985 Ресурсы В. Полищук. УГОДНА ЛИ ПРИРОДЕ ХИМИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА, ИЛИ ИСТОРИЯ С ГИББЕРСИБОМ 2 С. Тимашев. ЧЕМ ХОРОШ ОМСКИЙ ОВОЩ 8 Расе 1еловання PtcvOCbl Рабочее время - работе Земля и ее обитать ли Пооблемы и методы стременной на'ки у рнчо посуги Что мы едим Книги Портреты И. Ильин. ПО ЗАКОНАМ ЧЕТНОСТИ А. В. Корюкин. ЗАЩИТА ДЛЯ ЗАЩИТНИКА А. Ф. Блюгер. МИШЕНЬ ДЛЯ АЛКОГОЛЯ А. Л. Рылов. ЗЛЫЕ ДЕМОНЫ МОЗГА М. Т. Дмитриев. ОСТАНОВИТЕ МУЗЫКУ Ю. Равкин. ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ. МОНИТОРИНГ ЖИВОТНОГО МИРА СИБИРИ В. Варламов. КУДРЯВАЯ КОЙВУ В. Матизен. БЕРЕГИТЕ РЫБУ-ЧАСЫ! П. Дворкин, Б. Прялкин. КАК ОБЕЗВРЕДИТЬ ВТ Н. С. Арапова. ОВСЯНЫЙ КИСЕЛЬ В. И. Строганова. ЛЕЧЕНИЕ КЛИНОПИСНЫХ ТАБЛИЧЕК Н. Н. Моисеев. «ОБРАЗОВАНИЕ И НАУКА — ЕДИНСТВО ИЛИ ПРОТИВОПОЛОЖНОСТЬ?» А. Семенов. КАК ЗАКРЫВАЮТ ЧАСТИЦЫ Ю. И. Лисневский. АНТОНИУС ВАН-ДЕН-БРУК. ДИЛЕТАНТ, КОТОРЫЙ НЕ БЫЛ ДИЛЕТАНТОМ 14 21 28 34 41 46 50 56 57 60 72 79 82 90 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 12, 25 ПРАКТИКА ОБОЗРЕНИЕ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ БАНК ОТХОДОВ ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 26 44 57 58 59 62 65 94 94 ПЕРЕПИСКА 96 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок художника П. Перевезенцева к статье «По законам четности». НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — живописное полотно художника Э. Илтнера «Монтаж» A977 г.). Научно-техническая революция выдвигает новые проблемы в области подготовки квалифицированных кадров. Обсуждению этого вопроса посвящена статья «Образование и наука — единство или противоположность?».
i) Ресурсы Угодна ли природе химическая чистота, или История с гибберсибом Эта история — из числа тех, которые лучше начинать с конца. Потому что конец, как положено, счастливый: регулятор роста растений, название которого вызывает в памяти знаменитую стройку первых пятилеток — Турксиб, рекомендован Государственной комиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками к применению в сельскохозяйственной практике. Одному из заводов Главмикробиопрома поручено изготовить в этом году первую промышленную партию гибберсиба — 400 кг. Эта величина далеко не малая, поскольку для трехкратной обработки гектара посевов требуется всего 30—40 г препарата. Ну а к чему такая обработка приводит — чуть позже. ПРЕДЫСТОРИЯ ПЕРВАЯ, ИЗВЕСТНАЯ МНОГИМ Давным-давно, более полувека назад, японские биологи, взявшись изучать грибки, вредящие популярнейшей в их стране продовольственной культуре — рису, обратили внимание на один из них, наделенный загадочной способностью ускорять (разумеется, в своих паразитических интересах) рост рисовых кустиков. Такую способность, в благородных целях собственного пропитания, было бы недурно перенять людям. Одаренного захребетника начали изучать во всеоружии доступных тогда методов исследования и выделили из продуктов его жизнедеятельности хитроумно устроенные органические кислоты, названные гиббереллинами. И грянул бум. «Гиббереллиновая кислота — вещество, которое выращивает гигантов». Это еще не самый лихой заголовок из тех, которыми пестрела пресса двадцать с чем-то лет назад. Ну а о том, что хлебным, картофельным, помидорным проблемам скоро придет конец, писали как о чем-то само собой разумеющемся. Сказка сказывалась скоро. Однако миновали десятилетия — и оказалось: в мировой практике применяется один- единственный препарат этой группы, гиббереллин Аз. И притом для повышения урожайности всего одной культуры — винограда. Механизации обработка поддается слабо, и даже в индустриальнейших Соединенных Штатах, стыдно сказать, обходят виноградники с ведерками раствора, обмакивая в них поодиночке кисти солнечной ягоды. Если же препарат попадает на другие части растения, повторяется история, некогда приключившаяся со злосчастным царем Мидасом: в рост идет все, что ни попадись. Отчего хозяйству достается не столько доход, сколько убытки. ПРЕДЫСТОРИЯ ВТОРАЯ ПРИВЕЗЕННАЯ ИЗ НОВОСИБИРСКА Аз — это лишь одна из шестидесяти с лишним кислот, составляющих природный комплект гиббереллинов, и буква, которой обозначают их всех, есть инициал английского слова acid — «кислота». Выделение чистых компонентов из смеси — очень не простая процедура, так как отличия между ними весьма незначительны. По крайней мере углеродный скелет у молекул всех гиббереллинов один и тот же (рис. слева, рядом — формула А.*): Давно уже выяснено, что «вещества А» содержатся во всех растениях. Функции у них примерно те же, что у гормонов в организме животного, отчего и включены эти соединения в группу фитогормонов. Почему же из десятков гормонов выбрали для применения лишь один — третий? Отчасти потому, что в смеси его довольно много и выделить в чистом 2
или почти чистом виде А3 легче, чем какой-нибудь А27- Другая причина: те виды растений, на которых ставились первоначальные испытания, оказались особенно чувствительны именно к Аз. В результате и за границей, и в нашей стране было налажено производство кристаллического Аз- При этом на Курганском комбинате медицинских препаратов и изделий «Синтез» был пущен в ход удачнейший, выделенный отечественными микробиологами штамм грибка, исключительно продуктивный по части гиббереллина. Теперь, пожалуй, пора переходить к тому, что произошло в Академгородке под Новосибирском. В 1972 году сотрудник тамошнего Института цитологии и генетики В. М. Чекуров предположил, что в маточник — раствор, остающийся после кристаллизации Аз, могут уходить другие вещества гиббе- реллиновой природы. Производственники — а они испытывали законную гордость по поводу совершенства своей технологии — поначалу отмахивались: ничего, мол, путного в маточнике нет, весь деловой продукт оттуда уже выжат. Однако Чекуров и сотрудник НИОХа — Новосибирского института органической химии — В. А. Ралду- гин, ознакомившись с этой технологией, все же настояли на своем и получили на комбинате порцию «отходов». Сумма кислот, выделенных из нее, была испытана в Академгородке на обычном в таких случаях объекте — карликовом горохе. И оказалась не менее эффективным стимулятором, чем чистый, дорогостоящий Аз. Предварительный анализ, выполненный в НИОХе, подтвердил: в Кургане сказали правду, Аз в растворе почти не осталось, и он вряд ли может быть причиной наблюдаемого эффекта. Вот и получилось, будто фокусник ушел, а фокусы продолжаются. Впрочем, почему же ушел? Возможно ли, чтобы грибок синтезировал один, и только один продукт, как в колбе (такого мнения придерживались на заводе)? А если невозможно, то, кроме Аз, он должен вырабатывать и другие гиббереллины, они же должны накапливаться как раз в маточнике... Итак, прошу запомнить: 1972 год. Это и есть дата, с которой начинается наша история.
ГИББЕРСИБ-1 И ПРОСТО ГИББЕРСИБ События развивались с быстротой, привычной для жителей Академгородка. К работе активно подключилось опытное производство НИОХа, и через год препарат, полученный из отходов производства, уже испытывали на полях расположенного неподалеку совхоза «Иски- тимский». Ему было присвоено название «гибберсиб-1» — состав этого нелегкого для произнесения слова очевиден: гиббереллин сибирский. На участках, обработанных препаратом, кукуруза дала явную, по сравнению с контрольным полем, прибавку и в том году, и в следующем. Тут, будто по заказу, явилась делегация из Молдавии, из Совета колхозов. У хозяйств этой богатой солнцем республики были свои проблемы. Налаживая современную аграрную технологию, они вносили в почву все большие дозы удобрений, но отдача далеко не всегда оказывалась соразмерной затратам. Ходоки обратились к науке за советом: как добиться, чтобы удобрения помбгали надежнее. Им предъявили результаты, полученные в «Нскитимском». В этом месте полезно напомнить, что никакой магии в действии фитогормо- нов нет. Центнеры и тонны добавочного урожая, получаемые в результате их грамотного применения, рождаются не из воздуха, а из тех же минеральных да органических компонентов, составляющих почву. Только усвоение таковых становится более энергичным. Поэтому рекомендация попробовать действие «гибберсиба-1» на благодатных приднестровских землях была самым естественным ответом на вопрос, заданный гостями. Обработку, сводившуюся к обычному опрыскиванию посевов томатов на 12 гектарах очень разбавленным раствором препарата, сибиряки на первый раз проделали сами (так приходилось поступать и в дальнейшем, почему — скоро узнаете). Обработка, что весьма существенно, с самого начала была механизирована, применялся стандартный тракторный опрыскиватель. Эти самые гектары совхоза им. Свердлова, что под Тирасполем, дали в 1976 году, против остальных его полей, прибавку около 130 центнеров с каждого. Шестьдесят с гаком тонн помидоров с гектара — такое не каждый год встречается и в плодоносной Молдавии. Республиканское руководство отметило этот результат, посоветовало расширить опыты, попробовать и другие культуры. Попробовали. И снова с успехом. Тут уж начали задаваться вопросами сами исследователи. Почему, в самом деле, «отходы» действуют не хуже индивидуального, очищенного по новейшей методике соединения? Почему смесь эффективна и в тучные годы, и в засушливые (это показали опыты в Ташкентской области)? Почему, наконец, чистый Аз дает устойчивые результаты только на винограде? Наиболее легким оказался последний вопрос. Виноград, обрабатываемый стимулятором, размножают черенками, следовательно, он генетически строго однороден и именно тот сорт, который при этом используется, особенно восприимчив к «веществу номер три». Другие же сельскохозяйственные культуры — цветковые, дающие плоды в результате опыления, самостоятельного или, еще показательнее, перекрестного. Они всегда представляют собой многообразный букет генотипов, каждый из которых может откликаться на действие фитогормонов индивидуально. Одному для усиленного плодоношения подавай А3, другому, скажем А7, да не в тот срок, а неделей позже. Отсюда и неустойчивость, малая воспроизводимость блистательных результатов, полученных было с помощью «вещества, которое растит гигантов». Причиной успеха был, вероятно, счастливый расклад генетического пасьянса, посланный испытателям по воле его величества случая, который по первоначалу, как известно, часто бывает невероятно благосклонен. Многочисленные же опыты с Аз дали такую статистику: 12 % растений некоего сорта гороха действительно дают резкий скачок роста, 17 % реагируют слабо, 25 % не откликаются вовсе, а есть и такие, которые чудо-стимулятором угнетаются. Общий же, интегральный эффект получился, как говорят физики, близким к пределу точности измерений. Вот и толкуйте: угодна ли природе химическая чистота, столь любезная экспериментаторам? А теперь представьте, что речь идет не о лабораторном, выхаживаемом в строго стандартных условиях горошке, а о реальных злаках, растущих на обычном, открытом всем ветрам поле. Там то солнечно, то пасмурно, то сыро, 4
-1 I . 1 1 о 5 to iS Хроматограммы гиббереллиновых препаратов, полученные на приборе «Милихром» (колонка диаметром 0,2 и длиной 62 мм; объемы проб — по 2 мкл раствора). Сверху вниз: стандартная смесь природных гиббереллиноо, гибберсиб-1 (пик А\ практически отсутствует) „ гибберсиб. Предел чувствительности анализа — 3 нг A€Г~ г) А\, погрешность измерения — не более 3—5 % то засуха, и положительный эффект любого препарата можно, при неблагосклонном взгляде, списать на удачный микроклимат выбранного участка. Отсутствие же результата, при добром отношении,— оправдать примесями, откуда-нибудь просочившимися в почву. Генетическую же неоднородность растительных популяций физиологи и агрономы научились принимать в расчет лишь в 70-е годы. Случайно ли то, что растение производит целую гамму хоть и близких по строению, а все же слегка варьирующих свою структуру соединений? Вряд ли. Природа избегает излишеств. Набор регуляторов — не есть ли это тот самый инструмент, который позволяет организму с такой непостижимой гибкостью подстраиваться к любым прихотям окружающей среды? Но если так — разве обязательно пускать в ход именно ту смесь, которая остается после изъятия Аз? Не лучше ли взять нетронутую композицию, поставляемую самой природой? Так родилась идея препарата, получившего название гибберсиб — просто, без индексов. Ко времени ее реализации о масштабном применении гибберелли- I 1 1 ' IP 15 30 $Ъ,ммН новых смесей заговорили всерьез, и было поставлено техническое требование, поначалу казавшееся невыполнимым: исключить применение огнеопасных органических растворителей как на стадии извлечения кислот из культуральной жидкости, поставляемой грибком, так и во время опрыскивания посевов. Кристаллический же Аз, к примеру, в воде не растворим, для его применения пускают в ход этиловый спирт, жидкость, в условиях сельскохозяйственного производства отнюдь не самую практичную. Выполнить невыполнимое удалось: снова подключились химики из Института органической химии. «МИЛИХРОМ» ПО-СОСЕДСКИ Начинать с нуля не приходилось. В 1970 г. группа московских исследователей во главе с профессором Г. С. Муромцевым разработала способ осаждения суммы гиббереллинов с гид- роксидом железа. Оставалось лишь научиться извлекать из этого осадка органические кислоты и переводить их в водорастворимую форму. В лаборатории НИОХа, возглавляемой доктором химических наук В. А. Пентеговой, нашли решение, пожалуй, идеальное по простоте и технологичности: обрабатывать осадок раствором обычной питьевой соды. В результате такого нехитрого приема кислоты переходили в раствор, а потом, после осторожного выпаривания в вакууме, оставались в виде буроватого кристаллического осадка нат-
риевых солей, смешанных с избытком безвредной соды. Осадок же, весьма кстати продемонстрировавший достаточную устойчивость при хранении, оказался легко растворимым в воде и весьма эффективным в качестве стимулятора. Это и был гибберсиб. Дополнительная проверка, выполненная медиками, показала, что он, подобно прочим гиббереллиновым препаратам (и в отличие от некоторых других ныне применяемых стимуляторов роста), совершенно безвреден для человека. Впору было, казалось, бить в литавры. Но надо ли повторять — скоро лишь сказка сказывается. Препарат, с одной стороны, уже был, с другой — вроде бы и не существовал, потому что его рождение еще требовалось оформить законным порядком. Ученых принято считать новаторами, практиков — рутинерами. В этой же истории роли не раз менялись. Именно практики — работники сельскохозяйственных органов Молдавской ССР обратились в Госплан СССР с предложением построить в их республике завод по производству нового препарата, испытанного в 1978 г. уже на 4 тысячах гектаров и давшего неплохие результаты на разных культурах. Из Госплана осенью 1979 г. последовало письмо в Академгородок с просьбой представить технико-экономический доклад о результатах испытаний за все время. В начале следующего года доклад был рассмотрен комиссией, заседавшей не одну неделю. Заключение: препарат принципиальных нареканий не вызывает, однако его состав детально не известен и, возможно, неустойчив. Точного же метода анализа смеси нет. И поскольку специалисты продолжают сомневаться в целесообразности широкомасштабного применения гибберелли- нов, вопрос-де нуждается в дополнительном изучении. Кандидат биологических наук Виктор Михайлович Чеку ров, инициатор этих исследований, рассказывая мне о многотрудных, порой переходивших в вежливые сражения переговорах, что называется, с высоты достигнутого, и то не мог отрешиться от эмоционального накала тех месяцев. Какой крови стоили дискуссии тогда, остается лишь догадываться. Бесчисленные сюжеты такого рода не 6 всегда вписываются в рамки расхожей схемы, однозначно сортирующей действующих лиц на новаторов и консерваторов, на честных работяг и прихлебателей. В столкновениях мнений, подходов, концепций решаются судьбы крупных хозяйственных комплексов, распределяются колоссальные сырьевые и финансовые ресурсы. Да не только о них идет речь — об участи разработок, выполняемых большими коллективами в течение долгих лет, порой — десятилетий. Пойдет их работа в дело или на полку... С предельной ясностью значение таких дискуссий для творческих коллективов выразил участник одной из них, заявивший оппоненту: «Если вы правы — значит, мой институт двадцать лет работал впустую». Вот на каких серьезных дрожжах замешаны страсти, бурлящие вокруг крупных изобретений,— не на одних личных выгодах или амбициях. Итогом споров о гибберсибе стало решение, по значению выходящее за рамки обсуждавшейся проблемы: при Министерстве сельского хозяйства была учреждена особая комиссия, полное название которой приводилось в начале статьи,— ей был поручен контроль над всеми изобретениями такого рода. Новосибирцам даже выразили признательность за то, что они своей инициативой стимулировали создание столь важного государственного органа. Новый орган между тем начал, параллельно с научными организациями, изучать гибберсиб сызнова, по своей собственной методике. Сибирякам же оставалось разработать количественный метод анализа, которым не владел никто в мире, несмотря на десятилетия, потраченные на изучение фитогормонов. Точно определить содержание каждого из очень близких по структуре, да вдобавок очень уязвимых веществ не так просто даже при самой современной технике. Способы анализа, основанные на тонкослойной хроматографии, к примеру, привлекая простотой, не позволяют, однако же, ни разделить полностью смесь, ни тем более точно определить количество каждого компонента. Газожидкостная хроматография допускает и то и другое, однако требует испарения вещества. Гибберел- лины же «лететь» без разрушения не способны — приходится предварительно переводить их в специально приспо-
собленные для этого производные, то есть подвергать дополнительной химической переработке, трудоемкой и не гарантирующей сохранность всех до единой разновидностей. И снова решение нашлось на пути не подражательном, а своем, оригинальном. В Академгородке, мало того, в том же Институте органической химии, был разработан превосходный жидкостной мик- рохроматограф «Милихром»*, приспо- собленный как раз для анализа сложных смесей органических и биоорганических соединений, испарения веществ не требующий и, мало того, способный пропускать сквозь себя смеси, растворенные в обыкновенной воде. То есть даже на стадии анализа исключающий применение каких-либо экзотических растворителей... На этот раз в поисках идеального варианта не пришлось даже обращаться в другой институт — химики сходили в одну из комнат собственного, попробовали. И — результат налицо: четкие, строго воспроизводимые хромато- граммы, а одновременно с ними — цифры точного состава смеси, печатаемые интегратором. Так решилась последняя неразрешимая проблема. Как рассказывали исполнители химической части всей этой работы В. А. Ралдугин и А. Г. Друганов, вскоре еще один «Милихром» заработает в лаборатории завода — того самого, которому поручено производство гибберсиба. БУХГАЛТЕРИЯ ДОПИНГА Когда препаратом Аз обрабатывают виноград, стараются получить прибавку урожая около 15 %. Между тем можно взять и 60, и больше — стоит лишь приготовить погуще раствор. Однако на такое не идут, потому что растение после такой лихой процедуры попадает в положение спортсмена, злоупотребившего допингом: начинается истощение. Весь приток питательных веществ загоняется в ягоды, а древесина слабеет. В результате (защитная реакция) на следующий год усиливается вторичный рост ветвей, плодообразование же падает ниже всякого минимума. Урожай — соответственно. Вот к чему приводит рвачество. Такое резкое слово не всегда в точности отражает суть действий тех, кто норовит «насыпать побольше». Прак- * См. «Химия и жизнь», 1983, № 12. тикам, привычным к приблизительным сельским мерам, порой трудно вообразить, что десяток граммов чего бы то ни было может повлиять на судьбу урожая. Чего там десяток — полпуда бы сыпануть... Психологический барьер здесь далеко не шуточный. Чекуров рассказывал о сельскохозяйственной лаборатории, в которой даже не нашлось весов, способных отвешивать граммовые дозы. И о директоре передового совхоза, многоопытном агрономе, который, решив, что ослышался, переспрашивал: «Сколько вы сказали? Десять килограммов?» Вот причины, по которым опрыскивание посевов в любой местности по первому разу исполняли сами сотрудники Института цитологии и генетики: нельзя было гарантировать, что местный тракторист, если поручить ему эту работу, из самых лучших чувств строгой бухгалтерией не пренебрежет. Что касается упомянутого директора, то, когда ему повторили — не килограммы, мол, а граммы,— он попросту обиделся. Однако его уговорили, троекратную обработку выполнили точно в срок — и некоторое время спустя в Академгородок пришло телеграфное приглашение. Когда же сотрудники института прибыли в Астраханскую область, их встречали с горячей признательностью. Благодаря гибберсибу совхоз получил миллион рублей дополнительной прибыли. И урожай на обработанных участках был высок, и — что особенно удачно — помидоры поспели на несколько дней раньше, чем на остальных полях, так что их удалось продать по «ранней», повышенной закупочной цене. Пора привести несколько цифр. Препарат, испытанный к настоящему моменту на полях Молдавии, Белоруссии, Казахстана, Узбекистана, Поволжья и других зон страны, обеспечивает прирост урожая томатов на 15—26 %, зеленого горфика — на 14, картофеля — на 16, кукурузы на силос — до 20, лука на семена — до 25 %. Не вдвое, не впятеро — цифры не сенсационные, но зато устойчивые. Себестоимость гибберсиба при опытном производстве составляла 586 рублей за килограмм. При промышленном же, вероятно, понизится примерно до 200. Величины немалые, но, если учесть дозировку, а также то обстоятельство, 7
что ныне производимый Ал обходится в 1410, бухгалтерия снова получается впечатляющая. Поэтому официальная рекомендация — принять стимулятор к применению — результат закономерный. Пока, правда, препарат пойдет только для обработки томатов, но испытания на других видах растений тоже недалеки от завершения. Лучшим же подтверждением небесполезности этой рекомендации можно считать реакцию практиков: еще до оглашения итогов испытаний, до появления публикаций (теперь-то выпущен целый сборник трудов, посвященных гибберсибам, второй — на подходе) колхозы и совхозы направили в органы Сельхозхимии заявок, в сумме, на несколько тонн стимулятора. Откуда о нем разузнали — неясно, выходит, изустная молва, когда надо, действует не хуже, чем печатная реклама. Академик Д. К. Беляев, руководитель этого и многих других исследований, направленных на выполнение Продовольственной программы, на вопрос, какое из направлений работы возглавляемого им Института цитологии и генетики СО АН СССР наиболее перспективно, ответил так: «В первую очередь напишите о гибберсибе. А потом найдется и кое-что другое, не хуже». Вот и подошла история к своему законному счастливому концу. Длилась ока 12 лет. На взгляд скорого разумом Чем хорош омский овощ Рядом с Речным вокзалом в центре Омска неподалеку один от другого работают четыре овощных киоска. Июнь, самое начало лега. Для Сибири, согласитесь,- время не очень-то овощное, но во всех четырех киосках продают молодую капусту, салат, петрушку, укроп, зеленый лук и огурчики. Небольшие, в меру пупырчатые, аккуратные, свежие — светло-зеленые. Поддался искушению, подошел, купил — благо очереди нет. Попробовал огурец: похоже, что только что с грядки... В любом продуктовом магазине Омска, за отдельным прилавком, поблескивают отмытыми боками десять, а экспериментатора — изрядно долго. Но с точки зрения растениеводства, пожалуй, и не слишком: сельское дело спешки не выносит. Мало ли предлагалось на нашем веку блистательных новинок, оказавшихся пустышками? Гибберсиб, похоже, не из таких. Его разработка сочетает полет фантазии, свойственный современной науке, с традиционной крестьянской обстоятельностью. И еще одна привлекательная сторона препарата — натуральность. Природе не навязывают никаких чуждых ей веществ и не отнимают, а лишь умело пристраивают к делу то, что ею же самой создано. То, что до такого решения додумались именно в Академгородке, представляется не случайным. Ведь сам он тоже устроен по похожему естественному принципу: науки, расщепляющие неделимый мир, здесь хоть и расписаны по многообразным институтам, но все же не отделены друг от друга барьерами герметической изоляции. И люди из всех этих заведений — добрые друзья, близкие соседи — не коснеют в дистиллированной среде узкого профессионализма, а постоянно сотрудничают, спорят, обмениваются идеями и методами. Не оттого ли здесь, на берегу Обского моря, рождается так много неожиданных, опережающих время открытий и изобретений? В. ПОЛИЩУК, специальный корреспондент «Химии и жизни» иногда и пятнадцать графинов с разными соками. Среди них гранатовый, грушевый, айвовый и даже морковный, очень полезный детям. В соседнем отделе — лук, морковь, свекла, картошка... Картошкой сегодня никого не удивишь, редкая трапеза без нее обходится. Однако не секрет, что летом во многих городах картофельные прилавки пустуют. А там, где есть старая картошка, хозяйкам, как правило, приходится брать два пакета вместо одного — иначе и на обед не начистить. Проблема качества в бытовом ее варианте. В Омске — не так. Утром ли, вечером ли, до или после работы — всегда можно зайти в соседний магазин купить лук, морковь, картошку: крепкой, 8
непроросшей картошки прошлого урожая — достаточно. Хватает, чтобы накормить и омичей, и гостей города. Существенная деталь: овощи и зелень в омские магазины завозят пять-шесть раз в день... В народе говорят «каждому овощу свое время». Рассказывая об омских овощах, я позволю себе трижды переиначить эту известную поговорку. КАЖДОМУ ОВОЩУ — ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ Свежими овощами в Омске — как, впрочем, и везде — начинают торговать ранней весной. Огурцы появляются в феврале — начале марта. Сначала, конечно, длинноплодные. поскольку этот сорт дает в теплицах наибольший урожай. Площадь тепличных хозяйсгв Омска за прошлую пятилетку увеличилась более чем в два раза, и поэтому очень скоро вслед за длинными огурцами на прилавках омских магазинов появляются другие ранние овощи. В марте — редиска, салат, петрушка и помидоры. Они не исчезнут до поздней осени. В апреле длинноплодные огурцы у омичей энтузиазма уже не вызывают, и на смену им приходят огурчики более популярных «коротких» сортов: «нежинские», «неросимые» — те самые, которые продавались на площади рядом с Речным вокзалом. В мае длинных огурцов в Омске уже не встретишь. Рассказывает Федор Иванович Безлепкин, начальник омского объединения «Плодовошхоз»: Если набранный темп роста площадей в тепличных хозяйствах удастся сохранить, то со временем сезонных ранних овощей в Омске вообще не будет. Не пугайтесь: я имею а виду лишь то, что исчезнет сезонность — тепличные овощи и зелень будут продавать с магазинах города не с весны до осени, а круглый год, Весенние перемены в ассортименте магазинов происходят, понятно, не сами по себе. Свежие овощи — предмет особой заботы партийных и хозяйственных руководителей Омска. В самом начале лета создается городской штаб по торговле ранними овощами. Он же ведает подготовкой к уборке урожая. Об урожае начинают думать весной. В штаб входят директора совхозов, тепличных хозяйств, представители управления торговли и общественного питания, плодовощторга, руководители объединения «Плодовощхоз». Во главе штаба председатель Омского горисполкома и один из секретарей горкома КПСС. Ш^аб собирается ?е реже двух раз в неделю и решает все вопросы, так или иначе связанные со снабжением города плодоовощной продукцией. В течение всего года! Специфика климатических условий здесь такова, что десятки тысяч тонн картофеля и овощей необходимо убрать с полей и заложить на хранение в предельно сжатые сроки — 10—12 дней. Зима в Сибирь приходит резко, лето на две-три недели короче, чем на той же широте в европейской части Союза. Поэтому предпочитают сорта с укороченным периодом вегетации и все дела урожайные держат под контролем. С первых дней до последних. Еще весной штаб составляет календарный план-график; действия хозяйств, бригад, звеньев тщательно согласовываются. Равно как и действия шефствующих предприятий и организаций. В дни уборки урожая на поля области, как и везде, выезжают горожане. Как везде и — не как везде. В армейском лексиконе это называется массированным ударом, а он, как известно, требует тщательной подготовки. В результате в дни уборки урожая на поля области выезжают ежедневно около 50 000 омичей. Чтобы перевезти людей, выделяют почти половину городских автобусов, используют и транспорт промышленных предприятий, их технику. К примеру, на Амурской овощной базе в самые напряженные недели работает почти втрое больше автопогрузчиков, чем обычно. Откуда берутся? С предприятий и строек города. Важно, что директор каждой из четырех овощных баз Омска уже в июне знает, сколько картофеля, капусты, свеклы, моркови, репчатого лука предполагается заложить на хранение, из какого хозяйства предстоит их везти, и тогда уже решает, какие силы для этого потребуются, что конкретно им предстоит делать. Плановое начало преобладает не на бумаге — на деле. Рассказывает Михаил Михайлович Петров, зам. начальника объединения «Плодовощхоз», член штаба по уборке урожая 1985 г.: Без привлеченного труда мы пока обойтись не можем. Наша задача — правильно организовать этот труд, сделать так, чтобы ни люди, ни машины не простаивали. Члены штаба зачастую за сутки бывают в четырех-пяти местах: всегда находятся вопросы, которые нужно решить лично, причем на месте. Бывает» сонм лишь по четыре часа в сутки, если че выходит иначе. Время не ждет... 9
КАЖДОМУ ОВОЩУ — СВОЙ МЕТОД Непросто достается урожай омичам. Взять, к примеру, прошлый, 1984 год. Только начали уборку — дожди зарядили. Проливные. Ждать нельзя — зима вот-вот грянет. Так под дождем все и убрали. Больше половины вручную: комбайны встали и транспорт не проходил. Каждую морковку руками выдергивали, несли под навес — хоть как-то просушить. И ведь сумели и убрать, и сохранить... А морковка в Омске особая. Вы пробовали белую морковь? Почти не сомневаюсь в отрицательном ответе. Дошкольнику известно, что она красная. Специалист уточнит: от кирпично-крас- ной, до желтовато-оранжевой, в зависимости от сорта и от состава почвы, на которой ее вырастили. Правда, от налипшей земли морковь может выглядеть иначе, но не на белых же глинах ее растить! Тем не менее белая морковь — реальность, и увидеть ее можно не в ботаническом саду и не в коллекции плодов-мутантов. Несколько лет назад такая морковь появилась на прилавках омских магазинов. Покупатели встретили ее настороженно. Белый налет — уж не плесень ли? Не помнил никто, что есть такой (как говорят, исконно сибирский) метод хранения — в мелу. Однако любопытство каждому свойственно, женщинам, говорят,— вдвойне. Обнаружили омские хозяйки, что белый налет с поверхности моркови смыть нетрудно — уж во всяком случае не труднее, чем от земли морковку очистить. А внутри морковка самая обыкновенная, оранжево-красная и, что особенно приятно, свеженькая, целехонькая. И года не прошло, как мелованная морковь на прилавках залеживаться перестала. Омичи белую морковку предпочитают теперь любой другой, независимо от цветовых оттенков. Неудивительно: оболочка из мела предохраняет морковку от грибков и бактерий, излишней сухости и влажности. Хранить ее можно долго — хоть на базе, хоть дома. Биологические процессы под слоем мела тормозятся, поэтому белая морковь и через год вкуснее и питательнее немелованной. В овощехранилищах тара не нужна, белую морковку не портит даже хранение навалом. Предложение родило спрос, а спрос — предложение, и сейчас в Омске работают пять новых цехов: даже термин появил- 10 ся — меловальные пункты. Их суммарная производительность такова, что около 6 тысяч тонн, больше половины урожая моркови, хранят (и продают) мелованной. Мелование — несложный в общем-то процесс. Вымытые в проточной воде корнеплоды транспортер подает в барабан (вроде шаровой мельницы, только стенки внутри гладкие). Туда же подают смесь мела с водой, в пропорции 4:1. Здесь морковка и покрывается белой оболочкой. Осталось немного: подсушить — ив самосвал, на котором ее отвезут в овощехранилище. Можно, конечно, везти и в обычной бортовой машине, но в самосвале лучше — не только навал белой морковке не страшен, но и разгрузка осыпью. Вслед за морковкой отправимся в хранилище и мы, поглядим, где зимуют другие овощи, никакой оболочкой не защищенные. КАЖДОМУ ОВОЩУ — СВОЕ МЕСТО По дороге на овощную базу я с тоской поглядывал на свои летние ботинки. Жалел, что не прихватил обуви по- надежней: на московских овощных базах, по крайней мере тех, где я бывал, появляться без сапог рискованно. В Омске мои опасения оказались напрасными: на базах — и старой Кировской, и новой Амурской — чисто, сухо. На дорогах, по которым пойдут грузовики, на подъездных путях (а подъездные пути здесь проложены к каждому цеху) и в самих цехах. Некоторые цеха пустые — ни грязинки, ни пылинки. Немного пахнет в них свежей побелкой. В других — ящики с той самой трудно доставшейся морковкой, луком, свеклой, контейнеры с картофелем — до потолка. Практически весь (95 %) картофель стандартный — без мелочи (меньше 2,5 см), без подгнивших или порезанных клубней. Сразу после уборки картофель прошел через своеобразный сепаратор — машину, которая отделяет камешки да и картофельную мелочь. Последняя идет на корм скоту (или на переработку). Самые лучшие клубни берут на семена, остальное идет на хранение. Перед продажей картошку еще раз сортируют. Все тем же машинным методом, только более придирчиво. Лучшую — в магазин, а ту, что помельче и похуже, перерабатывают.
Рассказывает Василий Дмитриевич Зуев — директор Кировской овощной базы (старой, напоминаю): Со своими овощами мы справляемся. С теми, то есть, что выращены в Омской области. А вот фрукты везут нам издалека. Здесь и начинаются проблемы: то нет ничего, то целый состав с яблоками или абрикосами прислали... Первое дело — разгрузить как можно быстрей, чтобы не испортились. Молдавские яблоки, к примеру, очень нежные. Второе дело — разумно распределить продукты — максимум пустить в продажу тотчас же, чтобы не залежались, часть — в хранилища, чтобы и на зиму хватило. Жаль, не все помещения у нас охлаждаются. Вот на новой, Амурской базе — другое дело. А мы охлаждаемые помещения вынуждены использовать экономно. Закладываем в них с осени только фрукты. Как разойдутся к концу зимы, можно туда и свои корнеплоды переложить. Осенью, сразу после закладки, овощи на базах Омска обдувают теплым воздухом для просушки. А потом начинается пора холодных продувок. Снаружи холод бесплатный, с его помощью оптимизируют режим хранения при минимальных энергозатратах. Результат этой вдумчивой работы я держал в руках: июньскую свеклу без ростков. Так же выглядел и прошлогодний картофель, который я увидел в хранилище, которое до февраля занимали яблоки. На термометре — плюс один. Заглянув в контейнеры, понял, что при всем желании ни одного ростка среди этих сухих и ровных клубней найти не удастся. Около входа рядом с термометром висела табличка. ПАСПОРТ Картофель Берлихинген Стандарт 91,5 % Нестандарт 5 % Отходы 3,5 % Всего 200 тонн Такие же паспорта были и в остальных цехах базы. Свидетельство аккуратности, порядка и педантичности в хорошем смысле слова, которой нам так часто не хватает. На новой — Амурской базе шла подготовка помещений к приему урожая. Занятыми оставались лишь немногие емкости — в среднем одна из десяти. Овощи прошлого урожая в целости и сохранности. В компрессорном цехе сияли свежей краской машины, создающие холод. Неподалеку — цех переработки. Переработка непосредственно на овощной базе, изготовление консервов — один из способов, позволяющих решить проблему отходов. Здесь этим способом пользуются достаточно широко. На моих глазах по ленте транспортера, который соединял между собой дозаторы, термостаты и машины, надевающие крышки, двигались банки с квашеной капустой, маринованными огурцами, помидорами. Неподалеку работала линия приготовления овощных соков. Три года назад соков в Омске практически не было. Теперь — в любом магазине. Часть делают на предприятиях города из привозных и собственных овощей и фруктов, часть получают с Украины, из Грузии и Молдавии. С самого начала было решено продавать сок именно из графинов, за отдельным прилавком. Покупатель сам наливает себе сок! Исключается недолив, и, что не менее важно, нет очередей; облегчается труд продавца. Продаже соков в Омске придают большое значение в связи с постановлением ЦК КПСС «О мерах по преодолению пьянства и алкоголизма». По результатам торговли соками плодовощ- торг отчитывается каждую неделю. Доля вина составляет сейчас не больше двух процентов товарооборота, а станет еще меньше. Помогут в этом и технические новшества, которые ждут омичей. В следующей пятилетке во многих магазинах города должны быть установлены автоматы для торговли охлажденными соками. Появятся более совершенные, более гигиеничные, чем нынешние, установки для мытья стаканов. Откроются безалкогольные бары, главными напитками которых будут все те же соки. Не только привозные, фруктовые, но и свои, овощные. А экономисты позаботятся о том, чтобы торговля ими была рентабельной. Следуя логике повествования, последнюю часть этих заметок я должен бы был озаглавить «Каждому городу — омский метод», но не стану этого делать. Потому что нет оснований говорить о каком-то особом омском методе. Его нет. Есть просто высокопрофессиональное, заинтересованное и честное отношение к порученному делу, есть ориентация не на показатель, а на конечный результат. Не написал я и сугубо химической главы: химии на овощных базах Омска немного, а вот жизнь бьет ключом. С. ТИМАШЕВ, специальный корреспондент «Химии и жизни» и
последние известия Разборчивые кластеры ^noconno^xi гт^рех0ЛНы iesiL ■ ывать L социацию ллекулярного в з оро ia ^« uvht от числа омов и т—ia. входящих в х гав к an pa. Реакции с участием молекулярного водорода широко используются в химической технологии — это так называемые реакции гидрирования. Поскольку атомы водорода образуют между собой очень прочную связь, то для того, чтобы реакция гидрирования протекала с заметной скоростью, эту связь надо ослабить, чему способствуют различные катализаторы, главным образом на основе переходных элементов. Считается, что каталитическое действие этих металлов основано на их способности соединяться с водородом, в результате чего водород приобретает повышенную активность. Но способность переходных элементов ускорять реакции гидрирования сильно зависит от состояния их поверхности: они активны только в мелкодисперсном виде, например будучи нанесенными на инертный носитель. В этом случае атомы металла соединяются в так называемые кластеры — сгустки определенной структуры, в состав которых входит определенное число частиц. Но влияет ли число атомов, входящих в состав кластера, на его каталитическую активность? Ответ на этот вопрос удалось получить лишь недавно с помощью особой методики («Journal of Chemical Physics», 1985, т. 82, с. 590). Авторы этой работы облучали металлическую мишень (изготовленную из ниобия или кобальта) лазерным пучком, в результате чего возникали кластеры различного состава, уносимые потоком гелия в камеру, где они реагировали с водородом; образующиеся продукты реакции затем анализировались с помощью времяпролетного масс- спектрометра. Оказалось, что одиночные атомы ниобия и атомы, соединенные в пары, были химически инертными; кластеры, содержащие от трех до семи атомов, проявляли умеренную способность реагировать с водородом; сравнительно инертными были и кластеры, состоящие из девяти и десяти атомов ниобия; более же крупные кластеры проявляли чрезвычайно высокую реакционную способность. Еще более причудливо менялась реакционная способность кластеров кобальта: кластеры, состоящие из одного и двух атомов, а также с числом атомов от шести до девяти, были малоактивными или вообще инертными, в то время как кластеры, содержащие от трех до пяти, а также более десяти атомов кобальта, были активными. Возможно, что такая необычная зависимость реакционной способности кластеров от их состава определяется взаимным расположением атомов. Однако уже полученные данные могут иметь большую ценность, поскольку уточняют требования, которые необходимо соблюдать при целенаправленном получении катализаторов с максимальной активностью. В. БАТРАКОВ 12 Противоопухолевые лекарства нового типа? 1К ,->" г [I aiOT i К" vie известия Один из этих белков — лимфотоксин, вырабатываемый клетками иммунной системы человека, лимфоцитами. Он обладает способностью убивать опухолевые клетки, не действуя при этом на нормальные клетки- К сожалению, лимфоциты производят такой белок в очень небольших количествах, и поэтому до сих пор не удавалось обстоятельно исследовать его свойства. Чтобы получить больше удивительного белка, сотрудники генноинженерной фирмы «Genen- tech» (США) решили использовать бактерии, с которыми работать проще и дешевле, чем с культурой лимфоцитов. Для этого потребовался ген, кодирующий лимфотоксин. Чтобы синтезировать такой ген, стали определять последовательность аминокислот в лимфо- токсине. Удалось расшифровать отрезок, состоящий из 155 аминокислот, что составляло 90 % длины белковой молекулы. Однако структуру концевого гидрофобного фрагмента определить не смогли. Тем не менее был синтезирован ген, кодирующий укороченный лимфотоксин, и этот ген ввели в бактерию Е. сой. Но экспериментаторов ожидало разочарование: вырабатываемый бактериями «укороченный» бе- .лок не обладал биологической активностью. ( Следующим этапом стали поиски недостающей части гена. Из лимфоцитов выделили информационные РНК (мРНК); с этих мРНК были получены ДНК-копии — среди них предстояло отыскать ту, которая кодирует лимфотоксин. К смеси ДНК-копий добавили синтетический укороченный ген с радиоактивной меткой. Он гибридизовался с искомой ДНК. Из этой ДНК-копии вырезали кусок, кодирующий недостающий концевой фрагмент и пришили его к синтетическому гену. Бактерии, в которые ввели «сшитый» ген, стали вырабатывать лимфотоксин, по своей активности и свойствам не отличающийся от природного. А продуцировали они его в 500 раз больше, чем культура лимфоцитов. Когда этот лимфотоксин вводили мышам в опухоль, вызванную химическим канцерогеном, опухоль отмирала («Nature», 1984, № 312, с. 721). В том же номере «Nature» опубликована статья о клонировании в бактериях гена другого противоракового белка человека — так называемого фактора некроза опухолей. Если полученные генноинженерные белки можно будет использовать для лечения людей, то они станут лекарствами совершенно нового типа. Ведь применяемые пока противоопухолевые препараты неспецифичны: они действуют и на раковые, и на нормальные клетки. Просто первые более чувствительны к их действию. Кроме того, эти препараты — чужеродные для организма вещества, а лимфотоксин и фактор некроза опухолей для него — свои. Будем ждать результатов клинических испытаний Н. ШИФНИН 13
Расследования По законам четности 1 . *3аа. Числа правят миром, считали древние философы, последователи учения Пифагора. По их представлению, числа живут своей собственной жизнью и диктуют свои законы реальности, а не наоборот. Ну а как относится к числам современная наука? Как ни странно, ей то и дело приходится сталкиваться с пифагорейской магией чисел. Например, если несколько однотипных веществ можно расположить в ряд, соответствующий ряду целых чисел, то, как правило, физико-химические свойства этих веществ изменяются с возрастанием их номеров не монотонно: получается «пилообразная» зависимость, в которой максимумы закономерно чередуются с минимумами. То есть природа как бы сама разделяет все вещества на четные и нечетные. Некоторым проявлениям этого четно- нечетного эффекта (называемого также эффектом альтернации) и посвящена настоящая статья. КЛАРКИ, ЯДРА, ИЗОТОПЫ Давно было замечено, что химические элементы с нечетными порядковыми номерами обычно более редки, чем соседствующие с ними четные элементы. Особенно ярко этот эффект прослеживается на примере лантаноидов, физические и химические свойства которых весьма близки: если построить зависимость кларка* лантаноида от его порядкового номера, то получится типичная «пила», зубья которой соответствуют четным элементам, а впадины — нечетным. Неудивительно, что аналогичные зависимости получаются также для стоимости лантаноидов и их соединений: нечетные элементы встречаются реже, а потому они и более дороги. В чем причина альтернирования клар- ков? Порядковый номер элемента в таблице Менделеева определяется числом протонов в ядре. Можно ли из этого сделать вывод, что если в ядрах число протонов четное, то они будут более устойчивыми и потому более распространенными в природе? Не будем спешить. Возьмем какой-нибудь элемент (скажем, один из лантаноидов — неодим) и посмотрим, как распространены в природе некоторые его стабильные изотопы, * Так называют числа, характеризующие содержание того или иного элемента в земной коре (по имени геохимика Ф. У. Кларка, впервые рассчитавшего в 1889 г. распространенность различных химических элементов).
содержащие, конечно, одинаковое число протонов: Массовое числе Содержание изотопа, % 142 27,1 143 12,2 144 23,8 145 8,3 146 17,2 Знакомая картина: нечетных опять меньше! Значит, не только в протонах дело. Что же важнее — четность числа протонов или числа нейтронов? Вновь обратимся к таблице, в которой собраны данные для стабильных изотопов всех элементов (их известно около 300). В нижней ее строке — процентное содержание в земной коре изотопов всех элементов, кроме кислорода: его на Земле слишком много, и он только смажет картину. Число протонов Число нейтронов Общее содержание, % Четное Четное 21 Нечетное Четное 26 Четное Нечетное 1 Нечетное Нечетное 0,03 Вот теперь можно сделать определенный вывод: распространенность ядер в природе зависит прежде всего от четности числа нейтронов в ядре. Можно найти и другие проявления четно-нечетного эффекта. Так, многие элементы с нечетным порядковым номером — это элементы-одиночки: они представлены лишь одним стабильным изотопом. У четных элементов ситуация противоположная: среди них лишь бериллий — элемент-одиночка, а остальные имеют по нескольку стабильных изотопов (у олова их целых десять). Можно ли объяснить все эти проявления четно-нечетного эффекта в мире ядер? Окончательного ответа на этот вопрос пока нет. Одно время казалось, что успех будет достигнут на основе так называемой оболочечной модели, в соответствии с которой нуклоны в ядре движутся примерно так же, как электроны в атоме. Однако в последние годы развивается новое направление в теоретической физике, согласно которому нуклоны вовсе не элементарны, а построены из еще более простых частиц — кварков*. Сможет ли новая * «Химия и жизнь», 1984, № 11. теория объяснить четно-нечетный эффект? Поживем — увидим. А пока закончим цитатой из книги А. Азимова «Вид с высоты», вышедшей в русском переводе в 1965 г. ^Почти 87 процентов земной коры,— пишет Азимов,— состоит из элементов с четными атомными номерами. А если взять весь земной шар, то этот процент еще увеличится... Мне думается, что наш земной шар на 96 процентов «чет/чет». Это, пожалуй, безобразие. Как давний энтузиаст научной фантастики и активный противник существующего порядка вещей, я всегда питал необъяснимую симпатию к «нечет/нечету» в той же мере, как и ко всему необычному». Если читатель разделяет взгляды А. Азимова, то его ждет еще одно разочарование, потому что в следующем рассказе верх снова берут четные — на этот раз в органической химии. ЧЕТНЫЕ СНОВА БЕРУТ ВЕРХ Идеальные объекты для наших исследований — молекулы с длинными углеродными цепочками. Припишем им порядковые номера, совпадающие с числом атомов углерода в цепи, и посмотрим, что из этого получится. Казалось бы, при последовательном удлинении цепочки свойства вещества должны изменяться монотонно. Однако химикам давно известно, что при этом температура плавления, растворимость и многие другие константы изменяются скачкообразно. Так, все четные предельные углеводороды, начиная с гептана, имеют заметно более высокую температуру плавления, чем ближайшие к ним нечетные гомологи. Еще более резко изменяются, альтернируют, температуры плавления одноосновных и особенно двухосновных карбоновых кислот. Но и это еще не все. В справочнике по органической химии Бейльштей- на нечетным карбоновым кислотам уделено значительно меньше страниц, чем четным; особенно разительны различия у представителей середины ряда — КИСЛОТ ОТ С[[ ДО С|9. Объяснение альтернирующему изменению свойств органических веществ было дано сравнительно недавно, после создания рентгеноструктурного метода анализа. Очевидно, что такие свойства как температура или теплота плавления, зависят от способа упаковки молекул вещества в твердом кристаллическом состоянии, в значительной мере опреде- 15
ляемого геометрической формой молекул, а рентгеноструктурный метод как раз и позволяет непосредственно устанавливать взаимное расположение атомов и молекул в пространстве. Рассмотрим для примера предельные неразветвленные углеводороды СН3—(СН2)п—СН3. В их цепочках атомы углерода располагаются зигзагообразно, а в кристалле такие цепочки выстраиваются параллельно. При этом выпуклые части одной цепи входят во впадины соседней цепи, а атомы водорода метиленовых групп СН2 одной цепочки касаются атомов водорода соседней цепочки. Для объяснения четно-нечетного эффекта необходимо разобраться в том, как упаковываются слои, образованные пачками параллельно расположенных молекул. Особенно важно это для не очень длинных цепей, принадлежащих разным слоям, когда имеет значение способ взаимной состыковки их концов. Именно здесь симметрия отдельных молекул может иметь решающее значение, потому что от нее зависит способ наложения одного слоя на другой. А симметрия у четных и нечетных молекул разная: у нечетных молекул концевые группы СНз направлены в одну и ту же сторону относительно оси молекулы, а у четных — в разные стороны. Этим и определяется неодинаковая упаковка слоев. Четным углеводородам выгоднее расположиться в кристалле так, чтобы уже следующий их слой полностью повторял (с небольшим смещением) предыдущий, тогда как в кристаллах нечетных углеводородов слои с одинаковым расположением молекул располагаются через один. Первая структура немного выгоднее энергетически, но, поскольку разница невелика, уже небольшая примесь углеводорода с другой четностью может полностью изменить картину и один тип упаковки перейдет в другой, и поэтому четно-нечетный эффект удается наблюдать только у химически чистых соединений. Удлинение цепи также постепенно сводит на нет преимущество одного типа упаковки перед другим; поэтому в гомологических рядах различие в свойствах соседних членов постепенно уменьшается, а затем и вовсе исчезает. Примерно те же рассуждения справедливы и в случае карбоновых кислот, хотя конкретный механизм упаковки их молекул в кристаллах иной: тут образуются парные слои, в которых молекулы располагаются наклонно, причем угол наклона зависит от того, направлены ли концевые группы СН* и СООН в одну или в разные стороны относительно оси молекулы. Предполагают, что именно разные углы наклона молекул четных и нечетных кислот как раз и определяют неодинаковую энергию взаимодействия между их слоями. Среди веществ, иллюстрирующих четно-нечетный эффект, не случайно не называются самые первые члены гомологических рядов — они выпадают из общей закономерности. Почему? Объяснение здесь довольно простое. У первых членов любого гомологического ряда добавление к Углеродной цепочке каждого нового атома настолько сильно изменяет геометрию молекулы, что на фоне этих изменений четность или нечетность молекулы оказывается второстепенным, малозаметным фактором. БЕЗЫМЯННЫЕ НЕЧЕТНЫЕ Обратимся теперь к самому, наверное, необычному из проявлений четно- нечетного эффекта — антропогенному. Названия карбоновых кислот чаще всего указывают на природный источник, из которого эти кислоты были впервые выделены. Так, муравьиную кислоту (С[) обнаружили впервые в едких выделениях рыжих муравьев. Уксусная кислота (С2) была известна (в виде водного раствора) еще в античные времена, и ее название происходит от греческого «оксос», что означает «кислый». Масляная кислота (С4), как нетрудно догадаться, содержится в обычном сливочном масле — только не в свободном состоянии, а в виде сложного эфира с глицерином. Валериановую кислоту (Сб) можно найти в валериановом корне. В названиях капроновой (С6), каприловой (С8) и каприновой (Сю) кислот есть общий корень: «капра» по-латыни значит «коза», и эти кислоты действительно содержатся в жире козьего молока (как, впрочем, и коровьего). Пеларгоновая кислота (С9) есть в летучем масле пеларгонии розовой и других растений семейства гераниевых. Лау- риновая кислота (С[2) — раньше ее называли лавровой — содержится в больших количествах (до 45 %) в лавровом масле. Миристиновая кислота (Си) преобладает в масле растений семейства 16
миристиковых, например в ароматных семенах мускатного дерева, мускатном орехе. Пальмитиновую кислоту (С[6) легче всего выделить из пальмового масла, выжимаемого из ядер кокосового ореха — копры. «Стеар» по-гречески означает «жир», «сало»; отсюда и название стеариновой кислоты (Cie), которая вместе с пальмитиновой относится к наиболее распространенным жирным кислотам. В масле арахиса найдена арахиновая кислота (С2о), а бегеновая кислота (С22> содержится в бегеновом масле, которое выжимают из крупных, как орех, семян распространенного в Юго-Восточной Азии растения семейства моринговых. Практически чистую лигноцериновую кислоту (С24>, в названии которой легко усмотреть латинское «лигнум» — «дерево», «древесина» и «цера» — «воск», извлекают из смолы букового дерева; раньше эту кислоту называли также карнаубовой, потому что ее довольно много в карнаубском воске, которым покрыты листья бразильской восковой пальмы. Кислоты с более длинными углеродными цепочками, имеющие собственные имена, встречаются в основном уже в воска х, также в основном в виде сложных эфиров: например, церотиновая (Сге), монтановая (Сгв), мелиссиновая (Сзо), лацериновая (Сзг) кислоты и т. д. А вот нечетные кислоты, содержащие более 10 атомов углерода, химики в природе не находили, их синтезировали в лабораториях, а называли попросту по соответствующему углеводороду с помощью греческих числительных, обозначающих длину цепи. Долгое время эти кислоты почти не представляли интереса, им было посвящено мало исследований, что и отразилось на числе страниц, отведенных им в справочниках. Исключение составляла только так называемая маргариновая кислота С|7 — единственная кислота с нечетным числом атомов углерода после пеларгоновой кислоты, имеющая свое собственное имя. КИСЛОТА НЕ ИЗ МАРГАРИНА История маргариновой кислоты началась в 1811 г., когда крупнейший химик-аналитик того времени Л. Воклен, руководивший исследованиями молодого М. Шевреля, принес в лабораторию образец испорченного жира и предложил своему ученику его проанализировать. Шеврель увлекся новой темой, продолжил исследования и... стал основоположником химии жиров. В первые же годы своей работы с жирами Шеврель выделил из свиного сала кислоту, которую он назвал маргариновой (от греческого «марга- рон» — «жемчуг», на который похожа охлажденная жировая эмульсия). В течение 40 лет авторитет Шевреля не позволял сомневаться в полученных им результатах. Однако в 1857 г. немецкий химик В. Хайнц сообщил, что ему не удалось обнаружить в сале маргариновую кислоту. Он знал, что говорил, потому что незадолго до того синтезировал кислоту С|7 собственными руками, исходя из этилового спирта, причем сам метод синтеза (он состоял в последовательном наращивании углеродной цепи) исключал возможность ошибки, хотя и был невероятно трудоемким. Хайнц убедился, что та кислота, которую он выделил из жира, отличается от синтезированной, но зато идентична выделенной еще в 1840 г. пальмитиновой кислоте. Почему же ошибся Шеврель? Ведь он прошел у Воклена прекрасную школу химического анализа, ему приходилось изучать самые разнообразные объекты — от индиго до костей динозавров. Так что он должен был легко отличить маргариновую кислоту Сп от пальмитиновой С|б — хотя бы потому, что для нейтрализации их равных весовых количеств в первом случае требуется на 5,5 % щелочи меньше, чем во втором. ,.fi Химики долго не могли ответить на этот вопрос, несмотря на то, что открытие жирных кислот, выделяемых из различных природных источников, шло полным ходом на протяжении всего XIX века. К 30-м годам нашего столетия их насчитывалось уже 35, и почти всегда эти кислоты имели четное число атомов углерода в молекуле. Постепенно четность стала считаться правилом, и химики относились с большим подозрением к любому исключению. Ситуация здесь очень похожа на ту, что сложилась с открытием некоторых элементов, например прометия. Кто его только ни открывал, и как его только ни на зывал и — ил ьмением, дэвие м, люцием, ниппонием, мазурием... То же и с маргариновой кислотой: после работ Шевреля ее считали одной из наиболее распространенных жирных кислот. Затем благодаря Хайнцу название «маргариновая кислота» вообще почти исчезло 17
из химической литературы. Но начиная с 1890 г. эту кислоту, хотя и под другими названиями, снова стали «открывать»: в пальмовом и оливковом масле, в масле из семян люцерны, в гусином и рыбьем жирах, в аравийской камеди и т. д. И названий у нее было предостаточно: просто гептадекановая, маргариновая, датуровая, доросомовая... Но за каждым таким «открытием» неукоснительно следовало очередное «закрытие», и так было много раз. Дольше всех сопротивлялась датуровая кислота, которую неоднократно выделяли из масла семян Datura stramonium — дурмана обыкновенного, повсеместно распространенного и очень ядовитого растения. Считали, что эта кислота — единственная кислота с нечетным числом атомов углерода, присутствие которой в природных источниках твердо доказано. Но в конце концов «закрыли» и дату- ровую кислоту. Сделали это в 1935 г. два индийских химика. Они собрали более 6 кг спелых семян из специально выращенного для этой цели дурмана, извлекли из них петролейным эфиром 1 кг масла и далее стандартным методом (омылением щелочью с последующим добавлением кислоты) выделили 855 г смеси жирных кислот. Оказалось, что в этой смеси на долю твердых насыщенных кислот приходится 13,1 %, среди которых преобладала пальмитиновая кислота A0,8 %); остальные 2,3 % были отнесены к стеариновой и лигноцериновой кислотам. Среди жидких кислот масло семян дурмана содержало в основном олеиновую и лино- левую кислоты. И — никаких следов датуровой кислоты... ПО ЗАКОНАМ ДИАЛЕКТИКИ Исследование индийских химиков произвело, видимо, большое впечатление, потому что к 40-м годам нашего века уже перестали сомневаться в том, что жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода в природе не встречаются. Так и писали во всех учебниках. Но что же тогда принимали за нечетную кислоту С it? Выполненные примерно в то же время тщательные исследования смесей, содержащих две соседние четные кислоты, показали, что такие смеси во многих отношениях ведут себя подобно индивидуальным веществам и имитируют, таким образом, нечетную кислоту с 18 промежуточным числом атомов углерода. Так, пальмитиновая (С16) и стеариновая (С[й) кислоты в мольном соотношении 1:1 образуют комплексное соединение; если этого не знать, то по результатам химического анализа мы получим формулу С[7Нз402, то есть формулу «маргариновой» кислоты. Кроме того, смесь тех же кислот при определенном соотношении компонентов образует так называемую эвтектику, которую невозможно разделить даже многократной кристаллизацией: каждый раз из раствора в осадок будут выпадать кристаллы одного и того же состава с постоянной температурой плавления. Элементный анализ тут тоже мало о чем говорит: «маргариновая» кислота содержит 75,49 % С и 12,61 % Н, а эвтектическая смесь — 75,26 % С и 13,19 % Н, а такое различие слишком незначительно для того, чтобы на его основании делать какие-либо выводы. Теперь понятно, почему ошибались многие химики, начиная с Шевреля они выделяли из природного жира или масла смесь пальмитиновой и стеариновой кислот и принимали эту смесь за новую кислоту. Итак, закончился первый виток спира- лигхимики как будто надежно и навсегда установили, что нечетных кислот в живой природе не бывает, и даже объяснили причины своих былых заблуждений. Но законы диалектики неумолимы, и нечетные медленно, но верно возвращали утерянные позиции. Началось с того, что, в отличие от «датуровой» кислоты, никак не удавалось справиться с валериановой кислотой, нечетность которой не могла вызывать сомнений. А тут еще из воскоподобной оболочки туберкулезных бактерий выделили ту- беркулостеариновую кислоту, строение которой было доказано специальным синтезом; эта кислота оказалась не только нечетной (С19), но и разветвленной — 10-метилстеариновой. Поэтому пришлось признать, что исключения из правила все же бывают, хотя про «маргариновую» кислоту уже писали однозначно — дескать, в природе не встречается. Но исследования шли полным ходом, и второй виток спирали начал раскручиваться гораздо быстрее первого. То там, то тут появлялись сообщения о нахождении природных нечетных кислот. Некоторые химики, несмотря на печальный опыт своих предшественников, осмелились даже на поиски,
казалось бы, окончательно скомпрометированной природной «маргариновой» кислоты. И кто бы мог подумать, попытка, предпринятая в 1947 г. группой американских химиков, привела к успеху. Объект этого исследования был, мягко выражаясь, не вполне тривиальным: жир, покрывающий волосы человека. Из собранных в парикмахерских 45 кг (!) обрезков волос экстракцией кипящим эфиром с последующей этерификацией было получено 240 г смеси метиловых эфиров жирных кислот. Тщательная разгонка этой смеси позволила впервые (во всяком случае, так считали авторы работы) получить из природного источника до 6 % кислоты с 17 атомами углерода в молекуле. Правда, она лишь на 1/3 состояла из собственно маргариновой кислоты (которую стало возможным снова писать без кавычек) — остальные 2/3 принадлежали ненасыщенным кислотам Ci7, но это дела не меняло. Более того, как бы в насмешку были выделены и другие нечетные кислоты — С7, С9, Си, Ci3, С15... В 1954 г. маргариновую кислоту нашли в бараньем жире, правда, немного — всего 1,2 %, но ведь дело-то в принципе! В последующие годы ее выделили из акульей печени, из жира канадского овцебыка и, наконец, из молочного жира. Лавинообразно росло и общее число найденных в природе жирных кислот — насыщенных и ненасыщенных, линейных и разветвленных, четных и нечетных. За 20 лет исследований этого времени число известных жирных кислот увеличилось до 170, а еще через 10 лет их было уже известно более 500. Причина подобных успехов заключалась в появлении новых методов разделения и идентификации жирных кислот, в первую очередь газожидкостной хроматографии, с помощью которой стало возможным определение индивидуальных веществ в сложных смесях при их содержании до 0,001 %, что раньше было вообще немыслимо. Теперь уже ни у кого не вызывало удивления, если в том или ином жире находили нечетную кислоту, в том числе и маргариновую. Скажем, в сливочном, подсолнечном или арахисовом масле ее мало — всего 0,2 % от суммы всех жирных кислот, а вот в горчичном масле уже в 10 раз больше — до 2,1 %; примерно столько же маргариновой кислоты содержится в говяжьем жире. По-видимому, маргариновая кислота довольно широко распространена в природе — в небольших количествах ее нашли в жире питонов и песцов, в семенах помидоров и апельсинов, в речных водорослях и дыме болгарских Табаков... Забавно, что в датуровом масле, выделенном из семян дурмана, этой кислоты (вот ирония природы!) не оказалось вовсе. НЕЧЕТНЫЕ БЕРУТ РЕВАНШ И все же до не очень давнего времени нечетные вещества находили в природе не как правило, а как исключение. А не существует ли таких природных объектов, где у нечетных есть заведомые шансы выйти вперед? Прежде чем заняться поисками таких объектов, полезно проанализировать последнюю (и довольно внушительную) победу четных и понять, в чем тут дело. Действительно, почему в природе все же преобладают четные жирные кислоты? Вспомним, как синтезировал маргариновую кислоту Хайнц: он последовательно наращивал углеродную цепь на одно звено и получал подряд все жирные кислоты — от С2 до Ci7- Очевидно, что биологический синтез жирных кислот идет как-то по-другому, иначе бы и в жирах, и в маслах встречались бы все жирные кислоты. Действительно, механизм биосинтеза жирных кислот таков, что углеродная цепочка всегда наращивается только на два звена, причем исходным соединением служит четный фрагмент Сг- Таким образом и получаются четные кислоты, преобладающие в живых тканях. Но точно таким же образом можно получать и нечетные кислоты — они ведь тоже отличаются друг от друга на два звена! Действительно, ферментная система живых организмов, как выяснилось, умеет в равной степени хорошо строить как четные, так и нечетные кислоты, и, значит, ферментную систему можно обмануть, подсунув ей нечетный первый фрагмент. Именно это и произошло в организме мышей, которым вводили в пищу или внутривенно про- пионовую кислоту Сз или ее производные. Теперь понятно, откуда берутся небольшие количества нечетных жирных кислот в живых организмах: они синтезируются при участии производных про- п и о но во и кислоты, которая служит одним из продуктов обмена веществ и образуется в небольших количествах, например, при распаде аминокислот ва- лина и изолейцина. 19
И все же в живой природе преобладают четные кислоты. А теперь представим себе, что все эти кислоты подверглись декарбоксилированию, то есть реакции отщепления СО2 от концевой карбоксильной группы СООН. Очевидно, что в таком случае мы получим предельные углеводороды в основном с нечетным числом атомов углерода. Углеводороды действительно встречаются в растительных и животных тканях, правда, в очень малых количествах — обычно тысячных долях процента. Анализ этих углеводородов показал, что нечетных среди них, как и следовало ожидать, обычно значительно больше, чем четных. Вернемся теперь вновь к неживой природе и посмотрим, как здесь обстоит дело с четностью органических соединений. Огромные скопления углеводородов встречаются, как известно, в виде нефти; в ней обнаружены сотни различных углеводородов, среди которых видное место занимают насыщенные — от метана СН4 до гептаконтана С70НМ2 и даже выше. В настоящее время бол ьш и нство и селе дователей сч ита ют, что нефть возникла в результате разложения захороненных останков древних живых организмов; если это так, то значительная часть углеводородов нефти должна вести свое происхождение от жирных кислот, образовавшихся путем биосинтеза. В земной коре при контакте жирных кислот с природными катализаторами — алюмосиликатами происходит их термическое декарбоксилирование, а также идут другие процессы, приводящие к углеводородам. Эти процессы удалось воспроизвести в лаборатории: например, смешивали с глиной (одним из алюмосиликатов) бегеновую кислоту (С22) и выдерживали в течение месяца в запаянной ампуле при температуре 200 °С — основным продуктом реакции оказался углеводород С21Н44- Какие же углеводороды преобладают в неживой природе? Казалось бы, ответ очевиден: больше должно быть нечетных. Однако анализы показали, что так называемый коэффициент нечетности КНеч» то есть отношение суммы нечетных углеводородов к сумме четных, сильно зависит от источника. Например, для углеводородов, выделенных из торфа, который содержит много неполностью разложившейся органики, значение Кнеч, может достигать 12, а это означает, что нечетных углеводородов в торфе более 92 %. Однако дальнейшая деструкция органических остатков приводит к появлению как четных, так и нечетных углеводородов примерно в равных соотношениях, и поэтому величина Кнеч снижается. Так, в углеводородах молодых осадочных пород все еще преобладают нечетные — их там от 75 до 90 % (Кнеч=3—8), в бурых углях преобладание нечетных углеводородов уже не так велико — от 62 до 77 % (Кнеч= = 1,6—3,4), а в каменных углях четных и нечетных углеводородов примерно поровну (Кнеч ж\). А как обстоит дело с нефтью? В молодых нефтях все еще преобладают нечетные углеводороды, что служит, кстати, одним из важных доводов в пользу ее биологического происхождения. В более древних отложениях в результате различных химических превращений происходит созревание нефти, следствием чего оказывается постепенное выравнивание количеств четных и нечетных углеводородов (Кнсч=0,9—1,1). Таким образом, величина Кнеч позволяет делать определенные выводы о возрасте месторождения. Но так же как среди основной массы четных жирных кислот встречаются в небольших количествах и нечетные, так и среди нечетных нефтей (Кнеч>1) или нейтральных (Кнеч«1) изредка попадаются четные, для которых Кнеч<1. Но эти исключения вряд ли могут служить аргументом против существования общего правила. ...Вот мы и подошли к концу далеко не исчерпывающего рассказа о четности и нечетности в природе — живой и неживой. Числовые закономерности, с которыми приходится сталкиваться ученым нашего времени, несравненно более сложны и многообразны, чем закономерности, известные в древности. Но тем-то и отличается современная экспериментальная наука от созерцательной науки времен Пифагора, что она не только коллекционирует факты, но ищет и находит этим фактам разумные объяснения. и ильин 20
сь> Защита для защитника Кандидат технических наук А. В. КОРЮКИН С тех пор как изменились хоккейные правила, перестали быть редкостью силовые приемы против защитников. Нападающим, конечно, как и прежде, достается больше синяков и шишек, но и защитникам предохранительная амуниция стала абсолютно необходима. С этой спортивной параллели хочу начать рассказ о способах защиты от внешних воздействий тех самых материалов, которые обычно сами выступают в роли защитников. Имя им полимеры — в самом широком смысле слова. В дальнейшем, для удобства изложения, договоримся считать синонимами такие не совсем равнозначные термины, как полимерный материал, пластмасса, пластик, полимерная подложка. Вспомним одновременно, что полимеры по сути не только поливинилхлоридные оплетки проводов, но и лакокрасочные покрытия (ЛКП), доля которых среди всех защитно-декоративных покрытий металла составляет около 80 %. Защита металлов полимерами — дело традиционное, давнее. Но сегодня защита потребовалась и самим защитникам, о чем, кстати, даже большинство инженеров имеют крайне смутное представление. Оттого, собственно, и появилась Зта статья. И последняя оговорка. С точки зрения лингвиста распространенный технический термин «покрытие», мягко говоря, неблагозвучен. Другого, однако, нет, и хотим мы того или не хотим, пользоваться им (и довольно часто) приходится. А бывают покрытия разными. Какими? УСЛОВНОСТЬ КЛАССИФИКАЦИЙ Раньше их делили на группы либо по материалу, либо по методу — методу нанесения. Сейчас строго классифицировать бесчисленные покрытия стало труднее. Судите сами: если во главу угла поставить материал, то прежде всего они, как химия в целом, должны быть разделены на органические и неорганические. При этом среди органических доминируют полимерные, а среди неорганических — металлические. Но вот вполне реальный случай: чтобы нанести металлическое покрытие, в наши дни все чаще пользуются металлоорганическими соединениями, и в этом случае принятая прежде простая классификация перестает быть корректной. Появление ме- таллополимерных покрытий (МПП) и вовсе затруднило какую-либо классификацию по материалу. Более того, получены так называемые синтетические металлы — металлопо- добные лишь по электрофизическим свойствам. Так, еще в 1910 г. был синтезирован неорганический полимер —
политиазол (SN)X, обладающий (как выяснилось только в 70-е годы) металлической проводимостью и даже сверхпроводимостью при температуре 0,26 К. Затем были синтезированы органические и полимерные «металлы». Сейчас эти материалы (например, модифицированный полиацетилен) используют и в качестве покрытий. Разделение же веществ на металлы и неметаллы становится все более условным. Так что обойдемся пока без классификаций — не в них суть. На пластики в наши дни наносят и металлические, и полимерные покрытия, но интереснее всего их сочетания — метал- лополимерные покрытия (МПП). И вот что поразительно: свойства покрытий часто в большей степени определяются не столько материалом, сколько методом нанесения покрытий. Их, методов, по меньшей мере десятки, и основаны они на разных принципах. Распыление (лаков, красок, полимерных порошков, расплавленных металлов), окраска (кистью, валиком, поливом, окунанием), горячее тиснение — общепринятые механические методы. Чтобы улучшить покрытие или упростить технологи ю, механические методы дополняют действием тех или иных физических факторов — электрического тока, ионизации, вибрации. Это уже физико- механические методы — пневмоэлект- роокраска, плазменное напыление, высокочастотная металлизация. Есть и чисто физические методы — термическое испарение в вакууме, катодное распыление, электроокраска. В них использованы такие относительно сложные физические явления, как распространение молекулярного потока в вакууме, разрушение вещества под действием ионной бомбардировки, движение заряженных частиц по силовым линиям электрического поля. Но возможности физических методов тоже не бесконечны. Оттого для формирования покрытий используют еще более сложные — химические методы, основанные на химических реакциях в растворах или газовой фазе. СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Лакокрасочные покрытия известны с глубокой древности: в рукописях тысячелетней давности описано приготовление лаков и красок. А лакокрасочная промышленность, во всяком случае у нас в России, зародилась лишь в середине XIX века — в 1854 г. братья Мамонтовы 22 основали первую у нас фабрику олиф и лаков. Сейчас в нашей стране ежегодно выпускается более 3 млн. тонн лаков и красок двух тысяч марок. Таким количеством краски можно было бы нанести вдоль экватора полосу шириной в 100 м, но делают это лишь лекторы и, к счастью, только мысленно. Методы нанесения ЛКП самые разные. Первыми, естественно, были механические, затем — электроокраска, еще позже (в середине 60-х годов) — электрофорез — осаждение ЛКП из раствора под действием электрического тока. Металлизация как метод нанесения покрытий зародилась примерно тогда же, когда наша лакокрасочная промышленность. Катодное распыление — унос материала катода вследствие его бомбардировки положительно заряженными газовыми ионами — было открыто англичанином В. Гроувом в 1852 г., а через пять лет знаменитый М. Фарадей предложил испарять металлы в инертной газовой среде... Нанесение металлических покрытий механическим распылением расплавленного металла раньше часто называли шоопированием. В 1910 году швейцарец М. Шооп сконструировал установку, в которой металл плавился в тигле и, вытекая из него, подхватывался и распылялся струей подогретого СОг- В 30-х годах нашего века понятие «плазма» пришло в физику, и довольно скоро были разработаны плазменные порошковые металлизаторы, в которых цдя ионизации газа использовали вольтову дугу. Сейчас плазменное напыление используют достаточно широко. Теперь так же коротко об истории химических методов нанесения покрытий. В 1835 г. Ю. Либих впервые описал восстановление серебра альдегидом из аммиачного раствора нитрата серебра (реакция серебряного зеркала), и эта реакция быстро стала достоянием производства не только зеркал, но и елочных украшений. Электрохимическая металлизация обязана своим появлением прежде всего профессору анатомии из Болоньи Л. Гальвани. Еще в прошлом веке распространилась по миру гальваническая металлизация металлов, а вот приоритет в использовании этого метода для пластиков до сих пор оспаривают несколько фирм...
Мы не случайно помянули здесь кратко практически все основные методы нанесения покрытий вообще, потому что на пластмассы защитный, декоративный или какого-либо иного назначения слой наносят теми же в принципе методами. Видоизмененными, естественно, в соответствии со спецификой пластиковых подложек, но очень близкими по сути. ХОРОШИЕ И РАЗНЫЕ А теперь главный вопрос: зачем полимеру покрытие? Смотря какое. Если металлическое, то ясно: функции его либо имитационно-декоративные, либо связанные с необходимостью получить те или иные металлоподобные свойства при минимальном — пластмассовом весе. Это может быть электропроводность — вспомните платы для радиоприемника или магнитофона, они из пластика. Иногда бывает нужен очень легкий материал с высокой отражающей способностью — тогда трудно придумать что-либо более подходящее, чем металлизированный пластик. Иногда металлические покрытия наносят лишь для того, чтобы увеличить твердость... Примеров можно привести множество. Не менее важны, однако, для полимеров полимерные покрытия, хотя долгое время считали, что защита защитникам не нужна, а свойства этих материалов удобнее регулировать, изменяя их состав и структуру. Но... «новое время — новые песни». Стойкость разных полимеров к внешним воздействиям неодинакова, и по мере того, как, с одной стороны, расширялись сферы деятельности пластмасс, а с другой — шло накопление экспериментальных фактов, все более очевидным становилось: во многих случаях рациональнее защитить имеющиеся полимерные материалы полимерными же, но иными по природе покрытиями, чем создавать новый материал. Пусть даже с «заранее заданными свойствами». Защитные полимерные покрытия нужны и композиционным материалам — стекло-, угле- и боропластикам. С такой, например, прагматической целью, как выравнивание поверхности или, скажем, ее избирательная окраска. Особенно широко стали применять многослойные ме- таллополимерные покрытия. Один из самых распространенных приемов — конденсационная, или вакуумная, металлизация. Над расплавленным металлом создают разрежение, и тогда образуется так называемый молекулярный поток, распространяющийся от тигля прямолинейно, подобно световым лучам. Поставьте на пути молекулярного потока полимерную подложку, и он сконденсируется на ее поверхности и удержится на ней силами адгезии. Образуется металлическое покрытие. Этим способом можно металлизировать даже не теплостойкие и горючие полимерные материалы. Вакуумной металлизацией занимались уже не только на Земле, но и в космосе. Уж что-что, а вакуум туда транспортировать не надо. Правда, невесомость препятствует формированию нормального молекулярного потока... Однако еще летом 1979 г. грузовой корабль «Прогресс» доставил на орбитальную станцию «Са- лют-6» установку «Испаритель». Рабочую камеру с тиглями космонавты B. В. Рюмин и В. А. Ляхов разместили тогда в шлюзовой камере станции, а соединенный с ней кабелем пульт управления — в рабочем отсеке. Разгерметизировали шлюзовую камеру — в ней образовался забортный вакуум. Включили электронный испаритель. Подложки на пути молекулярного потока устанавливали манипуляторами. Год спустя исследованием возможностей этой технологии на «Салюте-6» В. В. Рюмин занимался уже вместе с космонавтом А. С. Поповым, а в 1981 г. эту работу продолжили В. В. Ковале нок и В. П. Савиных. Последние — пока — эксперименты такого рода вела в июле 1984 г. C. Е. Савицкая. Всего за годы работы на борту орбитальных станций было получено более 200 образцов различных покрытий на разных подложках. Некоторые свойства полученных в космосе покрытий уникальны. Вернемся, однако, на землю. ЧТО И КАК Одним и тем же методом можно наносить чисто полимерные и металлополи- мерные покрытия. Многие пластики — полиэтилен, политетрафторэтилен, полиамиды, полиакрилаты — при нагревании в вакууме разлагаются на определенной величины сегменты, которые ре- комбинируют на поверхности подложки с образованием полимерного покрытия. Если последовательно испарять металлы и полимеры, получаются слоистые МП П. Но наиболее интересные результаты получены при одновременном испарении 23
металла (калий, натрий, серебро и пр.) и полимера: химическое взаимодействие металла с полимером позволяет получить МПП с взаимодисперсной структурой и новыми, неожиданными свойствами. Попутно разработан и новый метод получения цветных МПП: совместное испарение металлов с органическими красителями, например фтало- циани новыми. Однако этим методом получают лишь очень тонкие покрытия хорошего качества. Плотный слой толще одного микрометра на пластике не получишь. Выручить может химическая металлизация из газообразных соединений, содержащих металл, например из карбонилов. Нагретые карбонилы разлагаются, металл восстанавливается в чистом виде. Например: Ni(COL-^-* Ni+4CO. Процесс непрерывен: транспортер с деталями или рулонный полимерный материал проходит через металл и зацион- ную камеру, куда постоянно подаются необходимые газообразные вещества, а продукты реакции откачиваются. Скорость осаждения достаточно высока, движение металлизируемого материала можно регулировать, изменяя тем самым и толщину покрытия. Но и карбонильная металлизация решает не все проблемы: свойства и структура покрытий зависят от многих технологических параметров, оборудование непростое, да и требуемые температуры высоковаты для полимеров — от 100 °С и выше. Химическая металлизация из растворов в чем-то проще, а в чем-то сложнее: многие пластики способны набухать не только в органических растворителях, но и в воде. Важно, чтобы нужная нам реакция протекала только на поверхности подложки, а не во всем объеме раствора. Иначе получим не только нужное покрытие, но и ненужный металлический порошок. Поэтому поверхность детали должна обладать каталитическими свойствами, а добиться этого сложно. Надо, как и металл, протравить полимерную поверхность, а затем как-то активировать ее, осадив частицы металла-катализатора. Активирование обычно проводят в два этапа. Первый — сенсибилизация, когда на поверхность осаждают малорастворимые соединения олова. Они-то и адсорбируют частицы металла-катализатора — палладия или серебра. Эти металлы служат центрами кристаллизации основного металла — будущего покрытия. После каждого этапа следует тщательная промывка. Если удается весь этот процесс провести без отклонений от предписанной технологии, получаются покрытия очень высокого качества — плотные, электропроводные, с хорошей адгезией. Однако выдержать все параметры весьма сложно. Иногда, впрочем, удается объединить некоторые этапы, например сенсибилизацию и активирование, проводя их в одном растворе. Но и здесь нерешенных проблем еще достаточно. Гальваническая металлизация пластмасс в принципе мало отличается от металлизации металлов. (Естественно, сначала поверхность подложки надо сделать электропроводной.) Труднее получить полимерные и металлополимерные электрохимические покрытия. Полимерные осаждают из растворов лакокрасочных материалов (полиэлектролитов) или их дисперсий. Не будем при этом забывать, что растущее покрытие тоже полимерное, то есть изолирующее подложку от электрического тока. При получении металлополи мерных покрытий совмещают электроосаждение полимерного покрытия и гальваническую металлизацию. Для этого можно использовать смесь полиэлектролита и электролита металлизации. Можно в полиэлектролит ввести дисперсный металл или, наоборот, в электролит металлизации ввести полимерный порошок... В каких же областях уже используют материалы и изделия на основе пластмасс с покрытиями? ОТ ИГРУШКИ ДО СКАФАНДРА Тут впору рисовать пирамиду, в основании которой детские игрушки, бижутерия, парфюмерные флакончики, а на вершине — завернутая в металлизированную полимерную пленку ракета, готовая к старту с поверхности Луны обратно на Землю. Кто из нынешних мальчишек не увлечен моделями автомобилей настоящего и прошлого? И папы порой от них не отстают (иногда даже мамы). И стоят на полках, поблескивая «хромом», миниатюрные пластмассовые машинки. Металлизированные пластики все шире используют в оформлении настенных часов, радиоприемников, магнитофонов, электробытовых приборов, мебели. Приборные доски многих моделей «Жигулей» сплошь в металлизированном пластике. Некогда популярная люстра «кас- 24
кад» вроде бы хрустальная, а на деле она почти целиком сделана из пластиков. Даже бронзовый на вид ободок в действительности сделан из покрытого металлом полистирола. Это, так сказать, быт... Напоследок, очень коротко за неимением места, о технике. Нет такой ее области, где бы ни применяли полимеры с покрытиями. Электролюминесцентные лампы, световоды, светозащитные и светоделительные экраны, остекление самолетов, рефлекторы, конденсаторы, плавкие предохранители, обтекатели ракет, электровозов и аэродромных обзорных станций, строительные элементы, костюмы космонавтов. «Подкладка» последних — это несколько слоев металлизированных полимерных пленок. Смысл ее — в теплоизоляции. Теплоизоляцию подобного типа называют экранно-вакуумной. Светофильтр, защищающий глаза и лицо космонавта от солнечных и космических лучей: прозрачная полимерная основа и МПП — многослойное ме- таллополи мерное покрытие. Такие светофильтры — непременный элемент экипировки людей, выходивших в открытый космос, начиная с А. А. Леонова... Вообще, посетив павильон «Космос» на Выставке достижений народного хозяйства в Москве, можно продолжить знакомство с темой этой статьи: антенны, ретрансляторы, концентраторы солнечной энергии и т. п. Все это — оболочки из металлизированных полимерных пленок, которые очень удобно доставлять в космос в сложенном виде. Тех, кого эти проблемы заинтересуют профессионально, автор, заранее прося прощения за известную нескромность, отсылает к его же книге «Металлополи- мерные покрытия полимеров» (М.: Химия, 1983. 240 с.) и литературе, перечисленной в ее библиографическом указателе. к№. Ферроцен, погибающий с честью "X С тех пор как в 50-е годы было открыто невиданное устойчивое органическое соединение железа — ферроцен, усилия химиков направлялись в основном на то, чтобы превращать его во все новые производные, сохраняющие в неприкосновенности «железную» основу молекулы. Успехи были одержаны немалые: в цикло- пентадиеновые кольца, входящие в состав ферроцена, легко вводятся практически любые заместители. Именно это богатство превращений позволило исследователям из Института элементоорганических соединений АН СССР (В. И. Соколов, Л. Л. Троицкая, Н. С. Хрущева, О. А. Реутова. «Доклады АН СССР», 1985, т. 281, № 4, с. 861) предложить «коварное» решение: использовать ферроцен как матрицу для построения разнообразных молекул с пятичленными кольцами, а потом разрушать его, действуя водородом. В кислой среде, в присутствии палладия, нанесенного на уголь, такое разрушение происходит без особых усилий, при обычном давлении и невысокой температуре. О том, насколько перспективных результатов позволяет добиться новинка, можно судить по такому примеру: йЦ* Легко получаемое производное ферроцена сразу превращается в простановую кислоту — структурную основу простагландинов. В. ИНОХОДЦЕВ 25
Практика Одним махом Речь пойдет о лекарствах; только не подумайте, будто нашли способ одним махом исцелять все болезни... А вот что можно сделать сразу, за один прием,— так это приготовить пластиковый флакон, налить в него жидкое лекарство и в асептических условиях, с гарантией стерильности закупорить наглухо. Обычная схема производства жидких лекарств — скажем, капель от насморка — такова: отдельно гото вят флако нчик, моют и дезинфицируют его, на особом стерильном участке заполняют жидкостью. Затем на другой машине закрывают стерильной резиновой пробкой и еще на одном аппарате закатывают алюминиевой фольгой; а уж потом в конце концов помещают в автоклав и как следует прогревают. Гораздо более надежный и экономичный способ предлагает швейцарская фирма «Ром- мел аг». Разработанная ее специалистами асептическая система розлива и упаковки, названная «Bottle-pack», выполняет все операции гораздо быстрее и, главное, на одной-едииственной довольно компактной установке. Собственно, это усовершенствованная экструзионная машина, которая в автоматическом режиме выдавливает полиэтиленовую или полипропиленовую трубку заданного диаметра. Выходя из сопла, трубка попадает в форму, которая тут же смыкается, образуя дно и стенки, а в горловину подается под давлением стерильный воздух. Он раздувает трубку и превращает ее во флакон. Через ту же горловину впрыскивается стерильный лекарственный раствор, флакон «запечатывается» устройством, которое смыкается наподобие челюстей, форма раскрывается — и наступает очередь следующего флакончика. Машина может выпускать стерильные ампулы и пузырьки разной конфигурации, емкостью от 0,1 до 50 мл; на ней же можно делать не отдельные ампулы, а целые блоки — скажем, на полный курс лечения. «Pharma International», 1984, № 5, с. 216 В блестящем исполнении Эмали с металлическим блеском очень хорошо смотрятся на автомобиле, но с ними, честно говоря, так много мороки... Впрочем, ситуация несколько улучшилась, когда стали применять двухслойное покрытие: внизу — краска с цветным пигментом и блестящим алюминиевым порошком, сверху — прозрачный лак. Выглядит действительно почти как металл, особенно если частицы алюминия не слишком малы, но и не чрезмерно велики. Однако благородный металлический блеск держится не очень долго: лак тускнеет и частично теряет прозрачность. Специалисты финской фирмы «Садо- лин» полагают, что причина — в недооценке роли ультрафиолетовых лучей. Разумеется, создавая всевозможные краски, эти лучи принимают в расчет; но в данном случае ультрафиолет пронизывает прозрачный лаковый слой не один раз, а дважды: сначала снаружи вовнутрь, а затем, отразившись от частиц алюминия, в обратном направлении, к наружной поверхности. И соответственно быстрее выводит покрытие из строя. Вот почему в металлики — эмали с металлическим блеском — стали вводить стабилизаторы и дополнительные поглотители ультрафиолета, а при разработке новых красок долго и тщательно испытывать их — в лаборатории ускоренными методами и на прямом солнце в жарких краях. Теперь, утверждают исследователи фирмы, после трех лет эксплуатации в субтропиках блеск двухслойной системы с металлическим порошком снижается только на 7 %, а хорошая полировка этот блеск практически восстанавливает. Достоинства металликов обсуждались в проспекте фирмы «Садолин», специально выпущенном к международной выставке «Автотехобслуживание» (она проходила недавно в Москве). Впрочем, недостатки тоже отмечались; главный из них — сложности с подбором оттенка при ремонте. Ведь оттенок зависит не только от пигмента, но и от размера алюминиевых частиц. Если точный состав обычной эмали можно в принципе подобрать с помощью компьютера, то блеск металла пока не удается формализовать в терминах, понятных вычислительной машине. Поэтому оттенок приходится подбирать на глаз, опытным путем, а это доступно только асам малярного ремесла. Их же — единицы. Словом, проблемы остаются, а автомобилей в блестящем исполнении становится тем временем все больше: покупатель хочет, чтобы было красиво, и не желает в приятный момент покупки думать о грядущих сложностях с ремонтом.,. О «неожиданной» воде Об активированной воде много говорят, но пока мало пишут, по крайней мере в тех изданиях, где можно почерпнуть полезную технологическую информацию. Поэтому обращаем внимание читателей на обзорную статью В. И. Классена «Физическая активация воды и ее применение в народном Асептический разлив и упаковка лекарств на одной машине: 1 — экструзия, 2 -— выдувание флакона и заполнение жидкостью, 3 — закупорка, 4 — съем заполненного флакона и начало нового цикла 26
хозяйстве» («Химическая промышленность», 1985, № 5), в которой рассмотрены методы получения активированной воды: тепловые, акустические, магнитные, электрохимические. И на статью В. Латышева «Куда течешь, «неожиданная» вода?» («Изобретатель и рационализатор», 1985, № 2 и 5). Как очистить цеолит Цеолиты — природные и синтетические алюмосиликаты, обладающие ажурной кристаллической структурой,— широко используются в качестве молекулярных сит, а также эффективных катализаторов различных промышленных процессов. В частности, весьма перспективно применение цеолитов для превращения метанола в смесь углеводородов, которая может служить топливом для двигателей внутреннего сгорания. Однако такие катализаторы постепенно теряют активность. Поры цеолита заполняются нелетучими продуктами пиролиза углеводородов, и, чтобы их удалить, катализатор приходится время от времени регенерировать, для чего через реактор в течение нескольких часов при температуре до 500 °С пропускают чистый кислород Цеолит вновь становится работоспособным, но его активность все же несколько снижается. Недавно удалось найти простое и радикальное решение. Для этого кислород перед подачей в реактор обогащают озоном в тлеющем разряде. Если же кислород содержит всего 4,8 % озона, то нелетучие продукты пиролиза выгорают за 1—2 часа при температуре, не превышающей 150 °С. И, самое главное, после этого каталитическая активность цеолита восстанавливается полностью. «New Scientist», 1985, № 1461, с. 21 Черный хром В Институте высоких температур АН СССР разработано покрытие «черный хром» для выпускаемых промышленностью гелиопанелей, которые устанавливают на тепловых преобразователях солнечной энергии. «Черный хром» долговечен, исключительно равномерно распределяется на подложке, у покрытия весьма стабильные характеристики и высокий тепловой к. п. д. Коэффициент поглощения солнечных лучей составляет 0,97. «ВДНХ СССР», 1985, № 6. с. 4 Грибок вместо пестицидов Растительная тля — существо прожорливое, один из главных врагов для садоводов и огородников. Тлю травят всевозможными химическими средствами, и достаточно успешно, но в результате остатки отравы так или иначе попадают к нам же на стол. Однако у тли есть и природные враги. Исследователи с опытной полеводческой станции в Ротемстеде (Англия) незадолго до ожидавшегося нашествия тлей Aphis fabae выпустили на бобовое поле точно таких тлей, но зараженных грибком Erynia neoaphidis. Грибок обрушился на всю популяцию — и урожай оказался намного выше, чем на контрольной делянке. Правда, эффективность живых пестицидов пока все-таки ниже, чем химикатов, но зато производство такой «пятой колонны» для тлей проще и дешевле: грибок можно разводить в лаборатории. Кстати, полеводу совершенно не обязательно возиться с живыми насекомыми. Заразив грибком, тлей можно высушить, размолоть в порошок, а уж им опылять посевы. «New Scientist», 1984, № 1430, с. 26 На самообеспечении Гордость лиссабонского зоопарка — не какая-нибудь там редкостная зверушка, а электростанция. Работает она на метане, получаемом из помета животных. И оказывается, что сырья вполне хватает, чтобы обеспечить все потребности зоопарка в энергии. «Городское хозяйство Москвы», 1985, № 5 Что можно прочитать в журналах Об осушке электролитического хлора в промышленных условиях («Химическая промышленность», 1985. № 6, с. 53—55). О применении фотохимических реакций для исследования неф- тей («Нефтехимия», 1985, № 3, с. 310—314). О конструировании магнитных активаторов для обработки жидких сред («Кокс и химия», 1985, № 6, с. 37—40). Об ультрафильтрации в химико- фармацевтической промышленности («Химико-фармацевтический журнал», 1985, № 5, с. 573—583). Об ультразвуковом контроле высокопрочных бетонов («Бетон и железобетон», 1985, № 6, с. 27, 28). О новом строительном материале — полимерстеклофибробето- не («ВДНХ СССР», 1985, № 6, с. 14). О добыче песка и гравия через скважины («Автомобильные дороги», 1985, № 6, с. 18, 19). О комплексном покрытии для защиты деталей из пенополиуретана («Лакокрасочные материалы и их применение», 1985, № 3, с. 20). О системе воздушного отопления малоэтажных домов («Водоснабжение и санитарная техника», 1985, № 5, с. 16, 17). О высокопрочных лампах для грузовых автомобилей («Автомобильная промышленность», 1985, № 6, с. 33, 34). О математической модели процесса выпечки в поле СВЧ («Хлебопекарная и кондитерская промышленность», 1985, № 6, с. 37—40). О применении полиэтиленовых пленок для упаковки молока («Молочная промышленность», 1985, № 5, с. 27—29). Об использовании пищевых продуктов в условиях невесомости («Пищевая и перерабатывающая промышленность», 1985, № 6, с. 33—36). Об изменении микрофлоры сахара-песка при хранении («Сахарная промышленность», 1985, с. 46, 47). Об использовании хемилюмине- сценции для определения заболеваемости клубней картофеля («Вестник сельскохозяйственной науки», 1985, № 6, с. 47—51). 27
Мишень для алкоголя Академик АН Латвийской ССР А. Ф. БЛЮГЕР Многие болезни человека, к сожалению, участились в наши дни. В виде примера чаще всего приводят заболевания сердца и сосудов. Убыстряющийся темп жизни, эмоционально-психические перегрузки приводят к срывам в работе центральной нервной системы. Механизация всех отраслей хозяйства, включая сельское, и тотальная автомобилизация породили подлинного монстра XX века — травматизм... Все это, надо полагать, известно читателю. Гораздо меньше пишется о болезнях печени, также занимающих печально высокое место в списке заболеваний; число больных стабильно велико (а в некоторых регионах оно даже возрастает). Тому есть несколько причин: распространенность вирусного гепатита, основной инфекционной болезни печени; химизация нашей жизни, приводящая — при неразумном или неосторожном подходе — к токсическим поражениям печени. Очень часто за пределами нашего внимания остается порочный режим питания — и характерное для многих переедание, и менее заметное, но столь же опасное несбалансированное питание, с перекосом в сторону углеводов и жиров; и то и другое ведет к заболеваниям желчного пузыря и желчных путей, характерным для «сытого» времени. Все это так. Но, пожалуй, главная причина, которая выдвинула болезни печени в первые ряды, а гепатологию — науку о болезнях печени — в число актуальных медицинских дисциплин,— это повсеместное потребление алкоголя. У большинства пьющих и у всех хронических алкоголиков поражена печень. От этого факта никуда не уйти. Человечество употребляет алкоголь в тех или иных формах на протяжении всей обозримой истории. О том, что у алкоголиков поражается печень, знали с древних времен. Об этом писали еще Гиппократ и Гален. Но подробности этого воздействия были, конечно, неизвестны. Лишь в прошлом веке австрийский анатом К. Рокитанский обнаружил характерное ожирение ткани печени у больных хроническим алкоголизмом. Тогда же французский врач Р. Лаэннек доказал прямую связь между алкоголизмом и развитием цирроза печени; кстати, довольно долго был в употреблении термин «цирроз Лаэннека». Но до полной ясности — из-за чего, как, когда — было еще далеко. Многие из причастных к этой проблеме авторов пытались (по неведению) исказить причинно-следственную связь между злоупотреблением алкоголем и повреждением печени. Они доказывали, будто главную роль в развитии патологии играет что угодно, но не сам алкоголь. Так, одно время бытовала такая точка зрения: печень у алкоголиков повреждается по причине плохого и нерегулярного питания, что, естественно, порождало готовый рецепт профилактики: сопровождайте выпивку обильной закуской. Была и другая крайняя точка зрения — печень при потреблении алкоголя повреждается потому, что она заранее дефектна, неполноценна, излишне чувствительна к алкоголю... Сторонников невинности алкоголя и тех, кто умалял его значение, ожидало горькое разочарование. В последние десятилетия специалисты из разных областей наук — биохимики, морфологи, клиницисты-гепатологи — пришли к единодушному мнению: алкоголь — печеночный яд. У одних людей медленно, у других — быстро, иногда в явной, клинически выраженной форме, а иногда скрыто, но всегда и неизменно алкоголь повреждает печень. Часто это приводит к потере трудоспособности и инвалидности, а, случается, и к роковому исходу. Сегодня мы вправе утверждать, что у тех, кто систематически употребляет алкоголь, даже в умеренных дозах, почти всегда обнаруживаются те или иные патологические процессы в печени. Про больных хроническим алкоголизмом и говорить не приходится — у них печень повреждена обязательно и глубоко. 28
Отчего же именно печень столь закономерно поражается алкоголем? Оттого, что алкоголь и продукты его распада — печеночные яды. Добавим к этому, что в «центральной лаборатории» организма разрушается около 95 % поступившего алкоголя (и самого этанола, и продуктов его обмена). На сегодняшний день известны три ферментные системы метаболизма алкоголя в печени — система алкогольдегидрогеназы (АДГ), микросомальная этанол-оксидирующая система (МЭОС) и система каталазы; схематично они показаны на рис. 1. Лучше других изучена первая из упомянутых систем — АДГ. В ее основе лежит фермент, который катализирует дегидрогенизацию алкоголя; при этом образуется ацетальдегид и ионы водорода. Эти ионы — а при метаболизме этанола они всегда в избытке — вовлекаются в цепь реакций окислительного фосфорилирования, протекающих в митохондриях клеток. Для клеток та- Метаболизм алкоголя в печени. Три ферментные системы — алкогольдегидрогеназы (АДГ), микросомальная этанол-оксидирующая система (МЭОС) и система каталазы окисляют алкоголь до ацетальдегида, который, накапливаясь, повреждает ткань печени, А избыточное накопление ацетил-коэнзима Л (СоА) усиливает образование соединений, богатых водородом,— например, жирных кислот Kccmamtaja. С*гсилм£+ил4С Ц*- 1ч£Х£м4— О кая нагрузка чрезмерна, и в результате непосильной работы они гипертрофируются. Кроме того, избыточное накопление продуктов обмена, богатых водородом, приводит к резкому сдвигу окислительно-восстановительного равновесия в гепатоцитах — клетках печени*. Система МЭОС, также хорошо исследованная, представляет собой фрагмент общей детоксицирующей системы мик- росом, содержащей так называемый ци- тохром Р-450 — специфический железосодержащий фермент. Под воздействием алкоголя усиливается синтез и активность микросомальных ферментов, а это ведет к гипертрофии участков клетки, ответственных за обезвреживание чужеродных веществ. Обмен алкоголя временно усиливается, но затем... Впрочем, к этому мы вернемся чуть позже. А пока упомянем третью систему — каталазы и заметим, что она наименее изучена; известно, впрочем, что в присутствии перекиси водорода каталаза способна окислять этанол. Все три системы, как бы они ни действовали, первым делом превращают этанол в ацетальдегид, который, в свою очередь, превращается в довольно сложное соединение ацетил-коэнзим-А (ко- фермент плюс остаток уксусной кислоты), а затем, в конце концов, образуются углекислый газ и вода. И можно бы, наверное, ограничиться таким кратким экскурсом в биохимию, если бы дело обстояло так просто... Алкоголь распадается в организме до конечных продуктов — углекислого газа и воды — только при крайне незначительном потреблении этанола, примерно 20 г в сутки. Если превысить эту дозу, то в организме в целом и в печени в частности неизбежно накапливается избыток самого алкоголя и продуктов его распада. А это ведет к побочным и весьма нежелательным процессам. Вот некоторые из них. Повышенное образование жира и его накопление в клетках печени; избыток перекис- ных соединений, способных грубо повреждать клеточные мембраны, в результате чего содержимое клетки «вытекает» через образовавшиеся поры, и провоцировать воспалительные реакции; оголение мембран, обнажение липопро- теидов, которые обладают антигенными * Подробнее о строении и работе гепатоцитов —■ в статье А. Ф. Блюгера «Парадоксы печени», «Химия и жизнь», 1984, № 8.— Ред. 29
свойствами и вызывают аутоиммунную реакцию. И вот печень, мишень для алкоголя, становится мишенью и для лимфоцитов, вырабатывающих антитела. На мембранах гепатоцитов разыгрывается иммунологический конфликт, патологический процесс в печени прогрессирует, и его закономерный финал — это цирроз печени, прогрессирующая болезнь, поражающая и разрушающая все структурные элементы печени. Вся цепочка алкогольных поражений печени (она показана на рис. 2) уже прослежена и проанализирована. В последние годы хронический алкоголизм моделировали на приматах (бабуинах), у которых развиваются те же алкогольные поражения печени, что у человека, вплоть до гепатита и цирроза, даже при полноценном, сбалансированном питании. (Кстати говоря, в опытах на грызунах такое не удавалось.) В Латвийском гепатологическом центре те же поражения печени выявлены и тщательно изучены у больных хроническим алкоголизмом. Посмотрим теперь, как алкогольные поражения печени развиваются во времени. Алкоголь обрушивается на клетки печени, но поначалу гепатоциты выдерживают этот удар и приспосабливаются к яду: ферменты, ответственные за метаболизм алкоголя, временно усиливают свою активность. Казалось бы, все в порядке: если есть механизм приспособления, то и бояться нечего. В такой начальной стадии пьющий человек может обычно пить больше и больше, подогревая искусственно эйфорию без особого ухудшения самочувствия. И тогда складывается впечатление, будто алкоголь безопасен и безвреден... Это впечатление ложно! Обратили ли вы внимание на слово «временно», когда речь шла о возрастании активности ферментов? Рано или поздно (у большинства людей — рано и даже очень рано) активность ферментов резко падает, начинается их истощение. Тогда клетки печени, да и печень в целом увеличиваются в размерах — это называется алкогольной гепатомегалией. Но такая гипертрофия — не от хорошей жизни. Нормальная активность ферментов не восстанавливается, и клетки, даже гипертрофированные, не справляются с нагрузкой: они функционально «опустошены». В них легко откладывается жир (это своеобразная форма накопления избытка ионов водорода, которые образуются при распаде этанола). Жировой гепатоз — так называется болезнь. туюслпоС OpcufxJLUJL' #tuf>+k*Z ияьътф Так развивается патологический процесс в печени у больных хроническим алкоголизмом. На микрофото и рисунках показана цепочка поражений печени, переходящих одно в другое,— от алкогольной гепатомегалии через ожирение печени к алкогольному гепатиту, циррозу и раку. Отдельно, вверху — картина острого алкогольного гепатита, который ускоряет патологический процесс. В нижней части схемы — картина фиброза печени, особой формы, которая развивается при восстановлении пораженной структуры после отказа от спиртного 30
Медицине известны случаи тотального жирового перерождения печени у алкоголиков: жир полностью замещал активные структуры гепатоцитов. А дальше следуют дегенеративные изменения митохондрий и других органелл печеночных клеток, перекисное окисление ли- пидов их мембран, дистрофия клеток, их разрушение. В печеночную ткань проникают лейкоциты, и с этого момента диагноз становится иным: перед нами уже воспалительное поражение печени — алкогольный гепатит. Но процесс на этом не останавливается. Печеночные клетки продолжают гибнуть, одновременно разрастается соединительная ткань, грубо нарушается томегалии через ожирение и воспаление — к циррозу и раку печени. Алкогольные поражения печени в последние десятилетия повсеместно и постоянно учащаются. Особенно быстро этот процесс прогрессирует у женщин и подростков. Тут есть одна тонкость: частоту заболеваний и смертность при различных алкогольных поражениях печени довольно трудно учесть, поэтому во всем мире принята в качестве критерия смертность от цирроза печени, ибо со всей очевидностью доказано, что она прямо зависит от уровня потребления алкоголя. Наглядным примером могут служить такие страны, как Франция, Италия и Испания, где потребляется очень много алкоголя (в пересчете на этанол 14—20 л в год на душу населения) и одновременно крайне высока смертность от цирроза печени. В США цирроз печени вышел на четвертое место среди причин смерти — вслед за сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком и травматизмом. Можно вспомнить и о том, что смертность от цирроза печени существенно снижалась в годы «сухого закона» (США) и «лимитированной продажи алкоголя» (Франция)... Некоторые зарубежные авторы считают, .-■-'.-■•.•' 7ф структура органа — и это свидетельствует о том, что болезнь вступает в конечную стадию: цирроз печени. Алко-, гольный цирроз сам по себе — тяжелое заболевание, но этого мало: у каждого десятого больного происходит раковое перерождение клеток... Итак, мы проследили цепочку алкогольного перерождения печени: от гепа- что для формирования цирроза печени абсолютную опасность представляет употребление более 180 г алкоголя в сутки (!), тогда как 60—180 г лишь «условно опасны». Более того, по их мнению, доза, не превышающая 60 г алкоголя в сутки, относительно безопасна для печени. По по воду та ко й ра складки следует 31
Нормальная печень. Фрагмент гепатоцита с митохондриями и участками гладкой цитоплазматической сети. Увеличение 30 ОООХ со всей определенностью сказать: безопасных доз потребления алкоголя нет и быть не может. Есть очевидные доказательства того, что печень может пострадать и от значительно меньших доз — иногда даже от 20 г этанола в сутки, то есть 6т стакана сухого вина. Это характерно прежде всего для женщин и подростков, но также и для тех, у кого просто повышенная чувствительность к алкоголю — а таких людей немало. Постоянное употребление алкоголя в небольшом количестве, так называемое «социальное пьянство» в большинстве случаев приводит к хроническому алкоголизму: дозы неотвратимо растут, больные теряют контроль над собой, и в этой ситуации говорить об «опасных» или «безопасных» дозах по меньшей мере наивно. В широком смысле слова, каждая очередная выпивка, если угодно, каждый глоток спиртного способствует медленному прогрессированию алкогольного поражения печени. Но особо опасны массивные алкогольные эксцессы, а попросту говоря, запои, когда количество выпиваемого значительно превышает обычные дозы, а продолжительность пьянства абсолютно исключает какую- либо возможность восстановить нормальную работу печени. В таких случаях и возникает тяжелейшее состояние, которое в гепатологии получило название острого алкогольного гепатита, или, сокращенно, ОАГ. Заболевание протекает примерно так: Алкогольное поражение печени. Митохондрии гипертрофированы , их ориентация нарушена, гладкая цитоплазма ти ческа я сеть увеличена в «верхней точке» запоя возникает желтуха, после чего пациенты начинают чувствовать себя очень плохо и, что характерно, не могут больше пить. Полностью исчезает аппетит, появляется слабость и раздражительность. Потом повышается температура тела, появляются озноб и боли в верхней части живота, а также типичный симптом пе- ченочно-клеточной недостаточности — сонливость, которая чередуется с периодами психомоторного возбуждения. В благоприятных случаях у больных ОАГ за 3—4 недели лечения острый процесс затухает, но нередки случаи, когда их состояние прогрессивно ухудшается, печеночно-клеточная недостаточность принимает необратимый характер, и больные погибают. Безусловно, ОАГ не всегда заканчивается фатально, но каждый повторный случай усугубляет патологический процесс в печени, служит его движущей силой. Иммунные реакции, которые обусловливают хронические болезни печени — гепатит и цирроз,— возникают, как уже говорилось, в ответ на появление ауто- антигена — липопротеида, входящего в мембрану печеночной клетки. При алкогольном же поражении печени в гепа- тоцитах обнаружено особое вещество сложной белковой природы — алкогольный гиалин. Оно, как выяснилось, выступает в роли дополнительного антигена, усугубляющего аутоиммунный процесс, который ведет к повреждению печени. В Латвийском гепатологическом 32
центре оба эти вещества выделены в чистом виде, что позволяет изучать и диагностировать болезнь. Вряд ли есть смысл говорить об этих исследованиях подробно; для нас важно сейчас, что механизм развития острых и хронических алкогольных поражений печени известен и что у него двоякая природа — токсическая и аутоиммунная. Хотя и с известными оговорками (нет правила без исключения), но каждый алкоголик как бы приговорен к циррозу или раку печени. Читатель, наверное, найдет примеры, ему лично известные, когда тот или иной алкоголик «финиширует» иным образом. Так оно и есть, и медицина знает причины. Главная состоит в том, что помимо заболеваний, перечисленных в этой статье, хорошо известны и другие болезни алкоголиков: болезни сердца (алкогольная миокар- диопатия), почек, легких, желудочно- кишечного тракта. Есть и осложненные формы собственно алкоголизма с тяжелыми психозами (пресловутая белая горячка), есть и травматизм, главные жертвы которого — пьяные и пьющие. Иными словами, часть алкоголиков просто не доживает до цирроза и рака печени. Воистину, кому суждено быть повешенным, тот не утонет; мысль простая, но вряд ли утешительная. Картина, нами нарисованная, может показаться излишне мрачной. Что ж, на проблему алкоголизма нельзя смотреть сквозь розовые очки. И все-таки медицина оставляет надежду даже тем, кто далеко зашел в своем пристрастии к алкоголю. Я не могу найти в гепатологии другого примера столь жесткой связи между причиной и следствием, как при алкогольных поражениях печени: тут существует редчайшая ситуация, когда сам больной распоряжается своим здоровьем и, может быть, своей жизнью. Дело в том, что и гепатомегалия, и жировой гепатоз, и гепатит — все они закономерно претерпевают обратное развитие при полном отказе от спиртного. Если же процесс зашел не слишком далеко, то можно рассчитывать и на большее — на восстановление нормальной структуры и функции печени. Здесь я должен сделать существенную оговорку. Никто не может сказать точно, когда и у кого патологический процесс в печени станет необратимым. Поэтому откладывать отказ от алкоголя по меньшей мере небезопасно. Бросать пить надо не когда-нибудь, а сегодня! И не уменьшать дозы спиртного, а полностью отказаться от него. Врачи, которым удается убедить в этом пациентов, сами диву даются, наблюдая, как исчезает из печени жир и прекращается воспаление. Даже при таком запущенном процессе, как цирроз печени, можно кое- чего добиться: печень, конечно, к норме уже не вернешь, но снизить активность процесса, перевести его в стадию затухания — это вполне возможно. В комплекс лечения (еще раз подчеркну — при условии полного отказа от алкоголя) входит непременно полноценное и разнообразное питание, богатое белками и витаминами, с добавлением веществ, которые противодействуют ожирению печени (витамин В|2, холин и т. п.). Некоторые специалисты рекомендуют подкреплять лечение анаболическими стероидами, а также препаратами, которые подавляют аутоиммунный процесс. Хронический алкоголизм дорого обходится обществу. Тому есть множество примеров. Вот только один: госпитализация. Самый обычный, можно сказать, заурядный больной острым алкогольным гепатитом пребывает на лечении в стационаре около четырех недель. Расходы на его лечение и содержание составляют за это время примерно 400 рублей. При циррозе печени расходы вдвое больше. Впечатляет? Но это не все. По существующему ныне справедливому закону, больничный лист таким пациентам не выдается. Так что их болезнь, которую они сами себе устроили своей невоздержанностью, ложится тяжким бременем не только на общество в целом, но и на их семьи, на самых близких им людей. Представляете, как обидно, когда больные после дорогостоящего, долгого и нелегкого курса лечения так весело отмечают свое выздоровление, что в кратчайшие сроки возвращаются в больницу с рецидивом заболевания? И следующий курс обойдется еще дороже — не столько обществу, сколько их собственному здоровью. Не сочтите это за каламбур — какие уж шутки с алкоголем... 2 «Химия и жизнь» № 11
Злые демоны мозга к Vч %* ч w'4«.» ;t^l Ч - ■*ЪГ? *4*svv;
ЭТИ НЕОБУЗДАННЫЕ БАСКЕРВИЛИ Сэр Чарльз был твердо убежден, что над его родом тяготеет страшное проклятие... А. КОНАН ДОЙЛ. Собака Баскервилей Кто не помнит жуткую трагедию, которая разыгралась сто лет назад среди пустынных и зловещих торфяных болот Девоншира, в старинном родовом поместье Баскервилей? Загадочная смерть благородного сэра Чарльза, светящийся призрак чудовищной собаки, адские козни преступника, поглощенного трясиной перед самым разоблачением... Но представьте себе, что Стэплтон- Ванделер-Баскервиль не утонул в болоте, а предстал перед судом присяжных. Какого приговора он мог бы тогда ожидать? Вопрос не такой уж простой. Можно с уверенностью предположить, что адвокат Стэплтона не преминул бы обратить внимание суда на некоторые особенности семейства, к которому принадлежал его подзащитный. Сославшись на подлинный документ столетней давности, он заявил бы, что Баскервили всегда отличались необузданным характером, толкавшим их на всевозможные безобразия. Коридорный отеля, где останавливался очередной владелец Баскервиль-холла — сэр Генри, подтвердил бы в качестве свидетеля, что и тот, хоть и воспитывался совсем в других краях, но тоже до крайности вспыльчив и не может сдержать свой гнев, даже когда дело идет всего лишь о пропаже старого башмака. Разве не ясно, что на всей психике подсудимого лежит неизгладимая печать тяжелой наследственности, которая неумолимо ведет его по пути преступлений? И тут адвокат напомнил бы о недавнем прецеденте, когда изуверу-убийце — брату миссис Бэрри- мор (погибшему ужасной смертью не без участия того же Стэплтона) смертная казнь была заменена тюрьмой только потому, что у судей зародились сомнения в его здравом рассудке. В те времена, когда мог бы происходить суд над Стэплтоном, эти аргументы, вероятно, показались бы судьям и присяжным достаточно весомыми, и они, скорее всего, и в этом случае сочли бы, что Стэплтон, по свойствам своей натуры фатально обреченный совершать преступление за преступлением, действительно заслуживает некоторого снисхождения... АГРЕССИВНЫЕ ГЕНЫ? Разумеется, если... мы имеем здесь дело с силами, которые находятся вне законов природы, тогда нам придется сложить оружие. Но прежде чем успокаиваться на этом, надо проверить до конца все другие гипотезы. А. КОНАН ДОЙЛ В любом уголовном кодексе немало места отведено так называемым преступлениям против личности. Как раз к ним и имели «наследственную страсть» Баскервили: это и убийства, и изнасилование (на которое в свое время покушался сэр Гуго), и зверские избиения (вспомните, как обращался с женой Стэплтон). С точки зрения психолога для всех таких случаев характерна общая черта — агрессивное поведение человека по отношению к окружающим, то есть физические действия, запускаемые и поддерживаемые эмоциями враждебности: гневом, возмущением, презрением. Все это — нормальные человеческие чувства, столь же необходимые в нашей духовной жизни, как и радость, веселье, любовь: ведь только умение гневаться, возмущаться или презирать сообщает человеку нравственный иммунитет к злу, позволяет акти вно с ним бороться. Но поведение, вызываемое эмоциями враждебности, может быть разное. Разгневанный чем-то человек может обратиться в суд, написать в газету, прекратить с кем-то отношения — словом, совершить те или иные законные, морально допустимые действия. Так и поступает огромное большинство современных людей, в мозге которых враждебные побуждения словно бы пребывают под надежными замками. Однако порой, по тем или иным причинам, замки оказываются недостаточно крепкими — и тогда эмоциональное состояние враждебности выливается в особую форму поведения человека: агрессию, почти всегда аморальную и наказуемую законом. Целью и результатом агрессивных действий может быть, например, нанесение оскорбления словом или действием, устранение грубой силой препятствий, мешающих удовлетворить ту или иную потребность, причинение телесных повреждений, увечий и даже убийство. Подобные действия могут совершать и обычные, нормальные люди, потерявшие над собой контроль в результате 2* 35
аффекта: классический пример — Отел- ло, убивающий Дездемону. Но нередко агрессоры оказываются душевнобольными — это уже патологическая агрессивность, потому что-изменениям в эмоциональной сфере здесь сопутствуют грубые нарушения структуры личности, восприятия, мышления и т. д. Поиск объективных критериев, которые позволили бы отнести человека, совершившего агрессивный проступок, к той или другой из этих категорий,— важнейшая проблема, лежащая на стыке социальных и биологических наук. Исследования в этой области необходимы для успешной борьбы с преступностью и ее профилактики. Долгое время среди медиков и криминалистов господствовали представления о том, будтс преступная агрессивность возникает у человека помимо его сознательной воли и определяется некими врожденными особенностями его характера. На подобных взглядах были основаны разнообразные «учения» о преступных типах физиономий, черепов и характеров, о «преступном человеке» как особой разновидности людей, особенно широко обсуждавшиеся в конце прошлого века, но теперь ставшие достоянием истории. Тем не менее, по-видимому, все-таки существуют некоторые биологические факторы, которые хотя и не являются определяющими, но могут предрасполагать к правонарушениям агрессивного характера. В последние 10—15 лет благодаря успехам нейрохимии удалось кое- что узнать о сути этих факторов. Первые подлинно научные сведения в этой области добыли генетики. Сопоставив данные о частоте правонарушений, совершаемых братьями просто и братьями-близнецами, они обнаружили: в последнем случае существенно выше вероятность того, что, если один брат попал на скамью подсудимых, второй последует по его стопам. Известный советский генетик профессор В. П. Эфро- имсон проанализировал подобные исследования, выполненные в США, Японии и нескольких странах Западной Европы за сорок лет и охватившие несколько сотен пар близнецов. И выяснилось, что оба однояйцевых близнеца оказывались преступниками в 63 % случаев, а оба разнояйцевых — только в 25 %. Правда, установить, какая доля этих преступлений носила агрессивный характер, не удалось. Между тем ставить знак равенства между преступностью вообще и агрессивностью нельзя: ведь далеко не все преступления совершаются под влиянием эмоций враждебности. Поэтому подобные данные лишь косвенно указывают на то, что какие-то факторы, связанные с наследственностью, способствуют совершению преступлений. Но в 60—70-е годы, в итоге многолетнего накопления фактов и их анализа, стало известно гораздо больше о том, поломка каких именно деталей генетического аппарата может развязывать руки злым демонам мозга. При этом главное внимание генетиков привлекли половые хромосомы человека. Как известно, в норме эта пара представлена в соматических клетках женщин одинаковыми хромосомами — XX, а мужчин — XY. Но иногда бывает, что потомок мужского пола получает лишнюю хромосому, наследуя, таким образом, кариотипы XXY или XYY. Это вызывает определенные отклонения в развитии (в частности, тенденцию к умственному отставанию). И вот оказывается, что люди, наделенные такими аномальными кариотипами, более склонны к правонарушениям, чем обычные. Об этом свидетельствуют данные, приведенные в книге академика Н. П. Дубинина, И. И. Карпеца и В. Н. Кудрявцева «Генетика, поведение, ответственность» (М„ 1982). В ней обобщены исследования, проведенные во всем мире и охватившие более 100 000 человек. Их результаты показывают, что если частота кариотипов XXY и XYY у людей в среднем составляет 0,1 %, то среди психически нормальных преступников эти кариотипы встречаются в 0,35 % случаев, а среди психически больных с антисоциальным поведением эта цифра возрастает до 0,66 %. Таким образом, статистика явно указывает на то, что по меньшей мере два из множества возможных дефектов генетического аппарата человека могут как-то влиять на его поведение, толкая к прояш1ениям агрессивности. АГРЕССИВНЫЕ ГОРМОНЫ? Вначале я пришел к совершенно неправильным выводам, мой дорогой Уотсон, сказал он, и это доказывает, как >пасно опираться на неточные данные. А. КОНАН ДОЙЛ В поисках механизма, объясняющего связь между хромосомными нарушения- 36
ми и агрессивностью, исследователи обратились прежде всего к половым гормонам: ведь к регуляции их синтеза половые хромосомы имеют самое непосредственное отношение. Об огромной роли, которую играют половые гормоны в поведении, свидетельствуют обширные исследования, проведенные на животных. У многих зверей пики агрессивности самцов совпадают с сезоном свадеб и с повышением содержания гормонов в крови, а у победителей в брачных схватках гормонов больше, чем у побежденных. Кроме того, в мозге животных «центры агрессии», как выяснилось, перекрываются с областями, где особенно много нервных клеток, специфически взаимодействующих с половыми гормонами. А данные, накопленные эндокринологами, позволили предположить, что и у человека агрессивные наклонности могут быть вызваны повышенным уровнем мужских половых гормонов, в первую очередь тестостерона. Если бы Стэпл- тон-Баскервиль предстал перед судом, скажем, лет 20—30 назад, то его адвокат непременно потребовал бы эндокринологической экспертизы на предмет установления, не повышен ли у него в крови уровень тестостерона: как раз в те годы на Западе стало весьма модным представление, согласно которому именно половые гормоны виновны во многих «агрессивных» преступлениях. И в самом деле: концентрация мужского полового гормона в плазме крови агрессивных преступников, как правило, выше, чем у преступников неагрессивных или у нормальных людей, а у главарей преступных коллективов, складывающихся в тюрьмах (это обычно самые закоренелые преступники),— выше, чем у рядовых заключенных. Близкая закономерность была подмечена и у спортсменов: в крови хоккеистов или борцов, грубо нарушавших правила, уровень половых гормонов был выше, чем у тех, кто правила соблюдал. Введение же веществ, снижающих синтез мужских половых гормонов, помогает утихомиривать особо агрессивных. Впрочем, такая связь между работой половой системы и социальным поведением намечалась не только у сильного пола. Например, наблюдения итальянского исследователя Л. Вальцелли над женщинами-заключенными показали, что чаще всего (примерно в 60 % случаев) они совершали проступки агрессивного характера в те моменты менструального цикла, когда у них в крови было особенно мало женского полового гормона — прогестерона. В общем, казалось, что проблема решена, и очень просто: корень зла — в половых гормонах, излишек тестостерона ведет к преступлению, а прогестерон, наоборот, следует считать «гормоном мира». Но вот эта-то кажущаяся легкость биологического объяснения сложнейших явлений социальной жизни человека и настораживала многих исследователей. Внушали сомнения и те далеко идущие выводы, которые кое-кто делал из таких представлений. Например, в качестве метода исправления преступников некоторые западные криминалисты рекомендовали — и применяли! — инъекции женских половых гормонов и даже кастрацию. Их не смущало то, что такие калечащие, бесчеловечные операции вызывали протесты и общественности, и специалистов — биологов и медиков. И лишь длительные наблюдения над преступниками, подвергнутыми таким воздействиям, показали, что толку от этого немного, и заставили отказаться от кастрации как метода борьбы с агрессивными правонарушениями. Серьезная перепроверка данных о связи агрессивной преступности с уровнем половых гормонов, предпринятая в последнее десятилетие, со всей очевидно стью по каза ла, что та кой свя зи не существует. Больше того, десятки тысяч анализов крови, взятой у преступников и обычных граждан, у здоровых и душевнобольных, убедительно свидетельствуют о том, что тестостеро но вый показатель... вообще не показателен. Оказывается, даже у совершенно нормального мужчины содержание тестостерона в крови может в течение суток колебаться в широких пределах — от 300 до 1200 нг на 100 мл плазмы. Если бы гормональная гипотеза была правильной, то почти каждый человек должен был бы по несколько раз в день впадать то в безудержное распутство, то в дикую ярость. Из всего этого, правда, не следует, что эндокринная система никак не влияет на поведение человека, в том числе и на его склонность к агрессии. Во время нашего внутриутробного развития существует критический период — от 4-го до 7-го месяца беременности, когда мозг очень чувствителен к воздействию поло- 37
вых гормонов, как мужских, так и женских. В первом случае в дальнейшем формируется мужской тип поведения, во втором — женский. А в тех редких случаях, когда мать вынуждена принимать гормональные препараты или когда наблюдаются дефекты в работе эндокринной системы матери и самого плода, нормальное развитие его нарушается. Есть уникальные наблюдения над девочками, выросшими после такого воздействия мужских половых гормонов: они по складу характера становились ближе к сорванцам-мальчишкам, вырастали эне ргичными, властол юби вы ми, импульсивными, драчливыми. (Правда, никаких данных об агрессивных правонарушениях, ими совершенных, нет.) Таким образом, все же можно констатировать, что в определенных условиях поло вые гормо ны, поми мо их общего воздействия на эмоциональное состояние человека, могут влиять на его способность гневаться, раздражаться, испытывать негодование. Не исключено, что они могут повышать или понижать выраженность агрессивных склонностей. Но заставить нормального человека преступить порог, за которым его поведение становится противозаконным, или, наоборот, вынудить закоренелого преступника проникнуться уважением к закону и к своим ближним — такого не может ни один гормон. СЕРОТОНИНОВЫЕ ТОРМОЗА Всегда возможно второе решение задачи, и надо искать его. А. КОНАН ДОЙЛ Вспомним снова злополучное семейство Баскервилей с их наследственной чертой — неумением сдерживать себя (даже тогда, когда это может разрушить хитро задуманные планы: именно такой была ситуация, когда Стэплтон накинулся на сэра Генри, приревновав его к своей мнимой сестре и чуть не порвав сети, которые сам плел против богатого родственника). Если это, как мы выяснили, еще не делает всех членов рода Баскервилей преступниками, то не могут ли они все-таки обладать каким-то общим свойством нервной системы, которое объясняло бы такую слабость сдерживающих систем мозга? Опыты над животными свидетельствуют о том, что различия в эмоциональном поведении (в том числе и в той области, которая нас сейчас интересует) могут возникать из-за того, что у разных особей по-разному складывается баланс активности разных нейромедиаторных систем мозга. Особенно важную роль здесь играют медиаторы норадреналин, серотонин и дофамин. Выделяющие их нейроны в мозге немногочисленны, но своими окончаниями пронизывают весь мозг и имеют над ним поистине необъятную власть. Проявляется она в том, что возбуждение норадреналиновых и дофаминовых нейронов усиливает вегетативные и двигательные проявления драчливости у животных, а активация серотониновых нейронов оказывает обратный эффект. Можно думать, что именно серотониновые нейроны составляют фундамент важнейшей тормозной, антиагрессивной системы мозга и животных, и человека. В конце 70-х годов были получены и прямые данные, свидетельствующие о снижении уровня серотонина в мозге людей, совершивших агрессивные поступки, например у психически нормальных преступников, часто и, казалось бы, беспричинно впадавших в ярость. Правда, серотонин — не бог весть какой прицельный регулятор агрессивности; при снижении его содержания в мозге появляются признаки и многих других эмоциональных нарушений: депрессивные расстройства, неагрессивная гипервозбудимость, страх и т. д. С другой стороны, к серотониновым сбоям в мозге может вести множество патологических механизмов, и сама констатация таких нарушений ненамного приближает нас к раскрытию этих механизмов. Но вскоре выяснилось, что причиной ослабления работы серотониновой системы мозга могут быть, в частности, поломки генетического аппарата. В 1980 г. английский исследователь Г. Седвал установил, что у однояйцевых близнецов одновременное снижение серотонинового обмена наблюдается чаще, чем у разнояйцевых, и что предки людей с такими нарушениями в 2,7 раза чаще страдали душевными болезнями, чем предки людей с нормальным уровнем серотонина. И одновременно американец Б. Бьюлак обнаружил связь между снижением серотонинового обмена в мозге, уже знакомым нам кариоти- пом XYY и правонарушениями агрессивного характера. Этот дефект генетического аппарата, 38
вероятно, и есть одна из тех возможных причин общих серотониновых нарушений, о которых мы только что говорили. А от генов прямой путь к ферментам, которые они кодируют. И если удастся установить, синтез каких именно ферментов, ответственных за превращения серотонина, нарушается в клетках человека с генным дефектом XYY, это поможет создать мощное и, главное, весьма избирательное оружие в борьбе с патологическим агрессивным поведением. АГРЕССИВНЫЕ МЕТАЛЛЫ? — Мы. кажется, вступили в область догадок.— заметил доктор Мортимер. — Скажите лучше — в область, где взвешиваются все возможности, с тем чтобы выбрать из них наиболее правдоподобную. А. КОИ АН ДОЙЛ Изучение людей, совершивших преступления агрессивного характера, все чаще приводит исследователей к мысли, что в работе мозга таких людей — пусть не всегда, но гораздо чаще, чем представлялось раньше,— происходят те же отклонения, что и у психически больных. Особенно характерно это для агрессоров-рецидивистов: психиатры часто обнаруживают у них явные признаки шизофрении, эпилепсии, маниакально- депрессивных состояний, причем такие диагнозы часто ставятся еще задолго до того, как совершается преступление. Видимо, сбои в работе серотониновых антиагрессивных механизмов лишь потому позволяют человеку преступить порог агрессивного поведения^ что его мозг уже надломлен недугом. Такую точку зрения подтверждают и многие результаты исследований физиологии преступников. В качестве примера можно привести интереснейшие наблюдения американского химика-аналитика У. Уолча, изучавшего методом масс- спектрометрии содержание микроэлементов в волосах человека. В качестве объектов исследования выступали 24 пары близнецов в возрасте от 8 до 18 лет и 192 взрослых мужчины. В каждой паре близнецов один был мирным и добропорядочным, а другой, судя по результатам психологических тестов, по отзывам окружающих, а то и полиции, отличался повышенной агрессивностью. Из взрослых тоже половина принадлежала к числу обычных граждан, а другую составляли уголовники, совершившие особо жестокие преступления против личности. И анализы показали: у большинства агрессоров — как взрослых, так и подростков — в волосах обнаруживается повышенное содержание свинца, железа, кадмия, кальция и меди и пониженное — цинка, лития и кобальта. Нет, Уолч не пытается напрямую связать эти результаты с криминальным поведением человека, не предлагает никаких цирюльно-спектрометрических проб на предмет заблаговременного выявления агрессивных субъектов. Но некоторые предположения он все-таки сделал. Например, снижение уровня лития в организме преступников может быть отражением патологических сбоев в работе уже знакомой нам серотониновой антиагрессивной системы: хорошо известно, что литий активирует обмен серотонина в мозге и часто используется врачами для снятия агрессии у душевнобольных. Недостаток кобальта может быть связан с нарушением обмена витамина В12, что, в свою очередь, вызывает некоторые психические нарушения. Повышение уровня свинца и кадмия может быть, по мнению Уолча, свидетельством неиротоксических явлений, то есть, попросту говоря, отравления нервных клеток мозга: на это указывают кое-какие экспериментальные данные. Наконец, снижение содержания цинка и увеличение концентрации меди в организме Уолч (может быть, слишком решительно) связывает с параноидной формой шизофрении, поскольку такая же картина наблюдается у многих больных этим недугом. Таким образом, большинство обнаруженных до сих пор в мозге агрессивных преступников биологических отклонений свидетельствует, по-видимому, или о предрасположенности к душевной болезни, или о ней самой. Из этого, однако, не следует, что любой преступник — обязательно душевнобольной. С одной стороны, не исключено, что методы исследования мозга еще не настолько совершенны, чтобы мы могли обнаруживать в нем какие-то стойкие изменения, еще вполне умещающиеся в пределах физиологической нормы, но толкающие людей к агрессивным преступлениям. А с другой стороны, во многих случаях у людей, обладающих вполне нормальным мозгом, отклонения могут возникать не на физио- 39
лого-биохимическом уровне, а на уровне сознания, морально-этических ценностей. Мы, правда, еще очень мало знаем о том, как детский мозг впитывает гигантский объем культурных и моральных ценностей, накопленных человечеством, и среди них — законы «не убий», «не ударь», «не повреди». Можно лишь предположить, что в результате в сознании и в самой работе мозга огромного большинства людей создаются настолько прочные заслоны против агрессивного, антисоциального поведения, что поколебать их могут лишь биологические катастрофы, болезни мозга. Но возможны и такие случаи, когда из-за дефектов воспитания, ненормальной социальной среды, а то и определенным образом направленной пропаганды эти заслоны вообще не возникают в сознании человека. Это подтверждают, например, данные, приведенные в уже упоминавшейся книге Н. П. Дубинина, И. И. Карпеца и В. Н. Кудрявцева «Генетика, поведение, ответственность». Статистика, полученная при изучении личности хулиганов — тех, кого преступления против личности чаще всего приводят на скамью подсудимых, показала, что мотивами их действий чаще всего оказывается простое озорство (больше половины случаев), стремление показать свою силу и удаль, «прочие мотивы». К проявлениям же агрессивности в чистом виде можно отнести лишь «чувство безотчетной злобы, толкающее на преступление» A1,3%) и «желание поиздеваться» B,8 %). Оказывается, таким образом, что всего 14,1 % хулиганских преступлений против личности можно назвать агрессивными в полном смысле слова! В остальных случаях психофизиологу, биохимику делать нечего: речь здесь идет уже о «болезни» социальной. Поэтому подавляющее большинство специалистов-криминологов считают сегодня, что никаких биологических факторов, фатально обрекающих нормального человека на преступление, не существует: влияния социальной среды, культуры, воспитания на работу человеческого мозга настолько сильны, что способны наделять даже самые необузданные натуры смирительной властью над злыми демонами собственного мозга. Относится это даже к людям, страдающим различными формами психопатий, которые специалисты называют «пограничными состояниями»: речь здесь идет скорее об отклонениях в характере, в эмоциональной сфере, чем о грубых дефектах мышления и поведения, вызываемых органическими поражениями мозга при психических болезнях, например эпилепсии или шизофрении, когда без помощи психотропных лекарств едва ли можно рассчитывать на успех в борьбе с патологической агрессивностью. Так как же все-таки должен был поступить суд со Стэплтоном-Баскерви- лем? Не было у него с детства вообще никаких заслонов, сдерживающих агрессивность, или их подточила некая психическая болезнь? Надо было признать его человеком психически нормальным, полностью контролирующим свои действия, а потому отвечающим за них, или душевнобольным, нуждающимся не в наказании, а в лечении? На эти вопросы уже никто не даст ответа: свою тайну Стэплтон унес с собой на дно Гримпенской трясины... Кандидат медицинских наук А. Л. РЫЛОВ
l^o<»":~ «ц жлг Не торопитесь с выводами, уважаемый читатель. Автор ни в коем случае не враг прекрасного. Автор за музыку. Но за музыку в свое время и на своем месте. Я работаю в лаборатории физико-химических и радиологических исследований НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР. Более того, я даже руковожу ею. Одна из наших задач — борьба с вредными привычками. Самые известные и наиболее распространенные из них — курение и употребление спиртного — впрямую связаны с разными физическими и химическими процессами. Но не только они. Вредных привычек гораздо больше. И укоренились они настолько прочно, что мы их порой, что говорится, «в упор» не замечаем. ...Пригласили меня как-то на важное совещание в родственный институт. Устроители — мои старые знакомые, душевные и приятные во всех отношениях люди. Все располагало к работе: светлый, просторный зал, уютные кресла, зелень вдоль окон. Вот только репродуктор... Работал он почти на полную мощность. В общем-то, знал я, он никогда здесь не выключается. Хозяева к нему привыкли. Гостям же репродуктор, конечно, мешал, но — в чужой монастырь... Начали работать. По радио передавали что-то в меру любопытное. Приятную музыку перебивал мужественный комментарий дикторского баритона. О чем говорили выступавшие, разобрать с каждой минутой становилось все трудней. Да и выступали все как-то без особой охоты, «с холодным носом», слов- 41
но оставшись главной частью своего «я» в параллельном, гораздо более значимом мире. Почему-то разболелась голова. Ничего определенного не решив, разошлись с явным удовольствием. ...Еду на конференцию. Дорога не ближняя, на расходы выписали почти две сотни. Добрался. Гостиница заказана заранее. Хорошенько выспавшись, в первый день работы форума пришел пораньше. Место, думаю, займу поближе к трибуне и чуть сбоку. Чтобы и слышать все, и зал было видно. Начали. Настроение деловое. Слушаю. Какая-то жизнерадостная парочка устроилась сзади. Еще одна компания рядом. И пошло-поехало. Шу-шу-шу. Без перерыва. Будто люди век не виделись и только сегодня дорвались друг до друга. Да нет, вроде бы из одного города, да и работают вместе. Вместе, понимаю из разговора, летели и живут в одном номере. А они уже в раж вошли, орут почти в полный голос. Бу-бу-бу! БУ-БУ-БУ!!! Ораторов не слышно совсем. Впрочем, что греха таить, и у себя на работе не лучше. Справа за стенкой предпочитают короткие жанры, годами не выключают «Маяк». Слева — ценители симфонической музыки и «Театра у микрофона». Гайдн, Бетховен, «Собака на сене», «Чайка». Еще откуда-то снизу несутся магнитофонные записи всего на свете. Бу-бу-бу... Та-та-та... Ти-ри-рам... А я работать хочу. У меня внеплановое задание. И голова уже к обеду — никакая... Надежды маленький оркестрик... И вот что интересно. Если приобрести какую-нибудь мелочь для эксперимента — проблема проблем, за год заявку писать надо, то с репродукторами, да еще обязательно трехпрограм- мными,— никакого дефицита, а похоже скорей перепроизводство! Полное изобилие! Меня эта проблема интересует уже лет двадцать пять. И вот на двадцать шестой год родилась серьезная инициативная научная тема: влияние радиошума на работоспособность и производительность работника умственного труда. Первым делом при начале нового исследования полагается провести поиск — что сделано предшественниками? Оказалось, ничего. В процессе устных консультации ряд коллег выразили искреннее сомнение — а представляет ли вообще подобная тема интерес и научную ценность? Полноте, да может ли радио мешать? Всю жизнь мы все его слушаем — и ничего. Живы. Никому же не приходит в голову спрятаться, например, от шума кондиционера, Садового кольца, аэродрома! А еще, подсказывали скептики, доказано, что кое-где музыка помогает поднять производительность труда. Верно, отвечаю, может. На конвейере, например, на сборке. Но специально подобранная, а не обычная радиопередача. А мыто не на конвейере. У нас труд научный! В гигиене окружающей среды чрезвычайно важно установить коэффициент комбинированного, комплексного биологического действия, оценить уровень гигиенического норматива. В экспериментах на животных неблагоприятное воздействие записанного на магнитофон уличного шума и радиошума (выбранные наугад передачи) было примерно одинаковым — по биохимическим показателям и активности поведения животных. В наблюдениях же над людьми (добровольцами) воздействие радиошума на эффективность умственного труда превышало негативное действие уличного шума в 8—10 раз. Впрочем, это кор- релируется и с жизненными наблюдениями многих из нас. Почти все мы читаем в метро или электричке — и ничего. А это значит, что при воздействии радиошума на человека на долю акустического фактора приходится лишь 10—20 процентов. Остальные же 80— 90 процентов надо отнести на счет психологии восприятия. И как показали тесты, при работе одного репродуктора производительность умственного труда снижалась в 2—4 раза. За объяснением далеко ходить не надо. Слушая радио и одновременно занимаясь своей работой, мы волей-неволей бесконтрольно переключаем внимание каждые несколько секунд. И вот что еще очень важно. Если с уменьшением интенсивности уличного шума снижается и его вредное воздействие, то при снижении интенсивности радиошума неблагоприятный эффект возрастает. Вредный эффект радиошума усугубляется и искажением звука. Дело в том, что, когда трудно разобрать слова или 42
мотив (хотим мы того или нет, мозг сам занимается этой работой), переключение внимания требует дополнительного напряжения. Типичный случай вынужденного прослушивания радиопередач через стенку. Кстати, если в соседнем помещении любят подпевать популярным мелодиям, то отрицательное воздействие также усиливается. На следующем этапе эксперимент был усложнен. Теперь репродукторы, транслирующие разные программы, работали по обе стороны от испытуемых. Если бы речь шла об обычных токсических факторах, то было бы вероятно ожидать снижения производительности в 2,8— 5,7 раз (с коэффициентом комбинированного действия 0,7). В нашем же случае измерения показали снижение умственной работоспособности в 12—15 раз. То есть коэффициент комбинированного действия достиг величин 1,9—3,0. Подобное потенцирование, то есть взаимное усиление, встречается нечасто. Кстати, очевидно, трескотня нескольких групп соседей по совещанию вполне может быть приравнена к радиошуму из нескольких источников. Одна из задач любого гигиенического исследования — установление допустимых нормативов. Однако установить ПДУ — предельно допустимый уровень — для радиошума не удалось. Его действие оказалось беспороговым, как, например, действие ионизирующей радиации. «Недействующий» уровень, конечно, есть, но он очень низок, на уровне слышимости, и поэтому практического значения не имеет. Иными словами, негативный эффект радиошума исчезает лишь с самим радиошумом. Мы надеемся, что наши результаты будут использованы в теоретической гигиене. Но об их практическом значении можно судить уже сейчас. Перед страной стоит важная и сложная задача интенсификации научно-технического прогресса. Решаться она будет в конечном счете на каждом отдельном рабочем месте. И, думается, нерачительно сбрасывать со счетов возможность в несколько раз повысить интенсивность собственного труда, всего лишь пожертвовав акустическим мусором. Наверное, есть смысл внести соответствующие коррективы в правила внутреннего распорядка учреждений, где этот вопрос стоит. Конечно, не огулом, не везде подряд. Очевидно, что шоферу или врачу из бригады скорой помощи, ожидающим очередного вызова, или сторожу в проходной ни радиоточка, ни даже телевизор не помеха. Но там, где работа требует сосредоточенности и тишины, должно быть тихо. Извините за банальность, но рабочее время — работе. А музыка — потом. Не пора ль и власть употребить? Не знаю уж, кто первым запустил в оборот эту удобную пошлость: ученому, мол, нужны лишь стол, стул, да вечное перо — и он начнет выдавать продукцию. Но лишь инерцией мышления можно объяснить нашу снисходительность к тому, что мешает работать. Сколько бы мы ни рылись в справочниках, сборниках нормативных материалов, мы и упоминания не найдем об акустической обстановке работников умственного труда. До сих пор еще общество не ставило перед наукой таких вопросов. Существуют, конечно, общие для всех гигиенические нормативы. Они устанавливают пределы вредного воздействия, в том числе и акустического, вообще. Скажем, в цехе, где грохот оборудования выше 85 дБ, работать нельзя. Это вредно для здоровья. Поэтому законодатель и предусмотрел меры воздействия на руководителей предприятий, которые пренебрегают этим требованием. Все же, что ниже этой величины, здоровью не вредит и для представителей многих профессий в работе не помеха. Иное дело — умственный труд. Подходить к нему с меркой «вредно — безвредно» недостаточно. Как доказал доктор химических наук М. Т. Дмитриев, даже еле слышное бормотанье за стеной для ученого хуже любого грохота. Значит, речь должна идти о специальных комфортных условиях творческого труда. Автор статьи «Остановите музыку!» опускает детали своих «инициативных» исследований. Но его результаты вполне достоверны и не могут не тревожить. И коль скоро существует такой фактор окружающей среды, как «акустический мусор», мы должны его учитывать и регламентировать, а значит, договориться о критериях его оценки. Сейчас у нас в стране готовятся новые мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия шума на организм работающего. Я думаю, пробле мы, так кстати поднятые М. Т. Дмитриевым, должны найти место в новых документах. В самом деле, рабочее время — работе. Заведующий лабораторией защиты от шума и вибрации ВЦНИИ охраны труда ВЦСПС лауреат Государственной премии Ю. М. ВАСИЛЬЕВ 43
ь. Итоги года Как сообщает журнал «ВДНХ СССР» A985, № 4), в 1984 году в стране было создано 3800 образцов новых типов машин, оборудования, приборов и средств автоматизации; около 700 автоматизированных систем для учета, планирования и управления; внедрено более 24 тысяч изобретений, около четырех миллионов рационализаторских предложений. И сокращаются большие расстояния На туристских схемах больших городов центральные районы обычно изображены более крупно, чем окраинные кварталы. И это понятно: в центре выше плотность объектов, заслуживающих внимания. Оказывается, на воображаемой карте города, которая есть в уме у каждого из нас, тоже существует подобное смещение масштаба. В ходе обследования, о котором сооощил журнал «Science Digest», выяснилось, что крупные магазины, исторические памятники и иные достопримечательности кажутся расположенными «рядом», во всяком случае гораздо ближе друг к другу, чем на самом деле. И наоборот, места, мало радующие глаз: архитектурно невыразительные новостройки, зоны промышленных предприятий, транспортные развязки, где часто случаются пробки, мозг норовит отодвинуть подальше. Если автобусами на одном маршруте, работающими с минимальными временными интервалами, можно перевезти 3—5 тысяч человек, троллейбусами — 5—7 тысяч, то двухвагонными трамваями — до 15 тысяч. Вот вам и старомодный транспорт... *НТР: проблемы и решения», 1985, № 1 Марево над заправкой Миллион галлонов бензина (один галлон — приблизительно 3,78 л) ежедневно испаряется на бензоколонках и в других местах его открытой перекачки в США. Алкогольное досье Анализ гистологических данных о патологии печени у 934 мужчин показал, что поражения печени всех степеней тяжести возможны уже при употреблении всего 40—60 г этанола в сутки. Согласно результатам другого исследования, у женщин, ежедневно употребляющих по 20 г этанола, цирроз печени наблюдается так же часто, как у мужчин, пьющих втрое больше. Длительное употребление этанола возникновения панкреатитов. наиболее частая причина Для людей, употребляющих более 80 г этанола в день, риск заболеть раком пищевода в 18 раз выше, чем для непьющих, а если они при этом еще и курят,— в 44 раза выше. В Швейцарии, где употребление этанола на душу населения составляет 11,1 л в год, алкоголики, составляющие 2 % населения, занимают до 25—30 % коек в больницах, а в гастроэнтерологических отделениях — до 50 %. У больных с пороками сердца и синдромом слабости синусового узла под влиянием этанола повышается риск возникновения мерцательной аритмии. По данным обследования, проведенного среди 625 американских служащих, учителей и врачей, ощущение недостаточной служебной самостоятельности и ответственности способствует развитию алкоголизма. Как свидетельствует статистика несчастных случаев в Англии, дети 2—4 лет, оставленные без присмотра, могут, подражая взрослым, выпить за короткое время такое количество этанола, которое вызывает тяжелейшее отравление. По материалам РЖ «Наркологическая токсикология» Имеющий уши да услышит Едва заметные изменения частотных характеристик человеческого голоса, пишет журнал «Science Digest» позволяют диагностировать у его хозяина рассеянный склероз, паркинсонизм и другие заболевания нервной системы. Вреден ли кофеин для человека — вопрос до сих пор открытый. А вот для табачной тли, пишет журнал «Science Digest» A982, № 2), этот алкалоид в прямом смысле слова смерти подобен. Даже добавка перемолотых кофейных зерен или чайного листа в меню вредителям п риостанавливает их рост и снижает двигательную активность. Ну а после опрыскивания пищи крепким раствором кофеина насекомые гибнут. Цитата Горная наука должна в кратчайшие сроки разработать такие технологии и технические средства, которые позволили бы при росте продукции в 1.5 раза перерабатывать не 8 млрд. mj, а около 5—6 млрд. м"' горной массы. Академик В. В. РЖЕВСКИЙ, Горный журнал, 1985, № 7
Пух для Винни-Пуха Специалисты по возрастной психологии объясняют привязанность малышей к мягким игрушкам свойственной детям тягой к живому, настоящему. Для ребят благодушный сладкоежка Винни-Пух — существо родное, воспринимаемое как сверстник. Чтобы эта сказочная иллюзия не рассеивалась подольше, игрушка должна быть мягкой, теплой. Новый материал для набивки мягких игрушек разработали химики известной французской фирмы «Рон-Пуленк». На выставке, организованной в Москве летом этого года, были, среди прочих экспонатов, показаны зверюшки, наполненные тонким, чрезвычайно извитым полиэфирным волокном с очень гладкой поверхностью. Синтетический пух почти невесом, а хорошее скольжение отрезков волокна друг относительно друга придает изделиям и мягкость, и отличные теплоизоляционные свойства. Последние также полезны, так как материал используется не только в игрушках, но и в спальных мешках, накидках, куртках-пуховках. Перины и подушки, набитые полиэфирным пухом, как утверждают его создатели, очень мягки, уютны и долговечны, потому что он не сваливается при стирке. Вместо соли Американское автодорожное ведомство планирует с 1990 года отказаться от поваренной соли ка к антиобледенителя на дорогах. Вместо нее предполагают использовать гораздо менее разрушительный для машин ацетат кальция и магния (двойная соль). Вероятно, первая постоянно действующая обитаемая станция на Луне будет открыта в 2011 году, к пятидесятилетию полета Юрия Гагарина. Проектное задание и рабочие чертежи такой станции могут быть в п ринципе готовы з начительно раньше — примерно к 1990 году. «Фьючурист», 1985, № 2 Без золота До последнего времени этот ценный металл считался незаменимым в электронной промышленности. Он был основным компонентом мастики, которой прикрепляют полупроводниковые кристаллы к металлокера- м и чес ким или пластиковым корпусам. Такое предпочтение объясняется тем, что «золотой клей» лучше всех иных композиций обеспечивает адгезию и теплопроводность. Лишь недавно появился более дешевый и, похоже, столь же надежный конкурент. Английская компания «Johnson Mathey Chemicals» разработала новый состав из жидкого стекла, серебра и эпоксидной смолы, получивший название Ausub, вполне удовлетворяющий электронщиков. С переходом на Ausub расходы на производство полупроводниковых устройств упадут на 85 %. О пользе соевого кефира В Ханойском институте питания успешно применяют соевый кефир при лечении атеросклеро- ia, в частности гиперхолестерине ми и. После месячного курса, в течение которого больные выпивали ежедневно по литру соевого кефира, почти у 90 % снизилось содержание холестерина, у 75 % уменьшилось общее содержание ли пи до в и у каждого четвертого нормализовалось артериальное давление. По сообщению журнала «Вопросы питания» A985, № 3), на приготовление одного литра этого продукта нужно 150 г зерен сои, 40 г сахара, 20 г молока и 20 г микробной закваски В. vulgaris. О здравии ученых и слабосильных людей. Сочинение г. Тиссота, переведенное доктором медицины А. Ш. Санкт-Петербург, 1787 г. Болезни ученых имеют два главные источника: неусыпные ума томления и всегдашняя тела неподвижность. А чтоб точное сего изображение начертать, потребно только обстоятельно вычислить вредные действия обеих сих сил... Правило, от коего часть болезней мозговых, учением причиняемых, зависит, есть то, что соки притекают к той части тела, которая находится в действовании. Морганий знал в Болоний одного ученого, у которого тотчас делалось кровотечение из носа, как скоро он по утру, не встав с постели, о чем-нибудь рассуждал.
Земля и ее обитатели Первые попытки МОНИТОРИНГ ЖИВОТНОГО МИРА СИБИРИ
Совсем недавно слово «мониторинг» у многих вызывало недоумение. Теперь его употребляют самые разные специалисты, зачастую каждый по-своему. Некогда мониторами называли военные корабли, выполнявшие, как правило, сторожевые функции у побережья. Предупреждение, предостережение об опасности было и остается главной целью любого мониторинга. Смысл зоологического мониторинга — в оценке и прогнозе состояния животного населения той или иной местности, в создании информационной основы для его охраны и рационального использования. Такая работа вплотную подводит исследователей к решению проблем регуляции численности и размещения животных, изменчивости и устойчивости сообществ. В принципе это традиционные экологические, зоологические и биоценологические задачи, но они пронизаны тревожным настроением, осознанием быстротечности времени и насущной необходимости того самого предостережения, предупреждения руководящих органов и общественности о состоянии животного мира. В нашей стране зоологический мониторинг, хотя и без употребления этого термина, вели отдельные ведомства и организации. Например, было налажено слежение за численностью вредителей, общим состоянием природы в заповедниках, более или менее регулярно подсчитывали запасы охотничье-про- мысловых животных. Животные становятся ресурсом лишь после теоретического, технологического и социально-экономического освоения. Теоретическое освоение — это прежде всего осознание полезности животных данного вида для людей. Потом следует этап разработки технологии использования, и, наконец, освоение становится реальным, если оно экономически оправдано и социально приемлемо. Например, в культурных нормах нашей страны никак не фигурирует потребление, скажем, деликатесного мяса съедобных лягушек. Стоимость же его на мировом рынке не уступает осетрине. Зоогенные ресурсы можно разделить на актуальные, чье освоение уже началось, и потенциальные, которые еще пребывают втуне по тем или иным причинам. Так, ядовитые змеи, которых По материалам еженедельника «Наука в Сибири». раньше нещадно истребляли, ныне стали источником лекарственного сырья. При мониторинге и охране ресурсов не следует забывать и о животных, которые сами по себе не служат объектом потребления, но поддерживают (или, наоборот, разрушают), стабильность сообществ. Например, нельзя не обращать внимания на бокоплавов Байкала, частично очищающих его воду. Иначе говоря, ценностью обладает все живое, вся совокупность видов. Исчезновение видов — потеря невосполнимая. Сейчас можно лишь мечтать о выгодности морских ферм со стелле- ровыми коровами или о разведении гигантских нелетающих голубей — дронтов, но, увы,— они навсегда исчезли с лика Земли. Ныне на грани исчезновения еще 30 % видов животных планеты. Сибирь богата животными, в частности здесь обитает 202 вида млекопитающих и 470 видов птиц. Сибирь дает около 90 % охотничьего промысла пушнины страны. Здесь наши основные запасы соболя, колонка, горностая, песца, белки, ондатры. Однако не всем им живется хорошо. Например, ученых тревожит состояние численности диких копытных животных и охотничье-промыс- ловых птиц. В «Красную книгу СССР» уже внесено 12 видов млекопитающих и 23 вида птиц Сибири. А ведь редкие виды могут стать объектами доместикации (одомашнивания), гибридизации и последующей селекционной работы. Упомяну хотя бы о том, что живой вес алтайского горного барана более 200 кг! Есть и факты другого рода. Так, чрезмерная охрана копытных привела к тому, что лоси из редкого, исчезающего вида кое-где превратились в истребителей пригородных лесов, кабаны стали вредить сельскому и лесному хозяйству. Но еще хуже, когда перепромысел или уничтожение мест обитаний низводит популяции животных к глубокой депрессии и те еле теплятся. Единой службы зоологического мониторинга в стране еще нет. Биосферные станции и заповедники, где ведется биологический мониторинг, нацелены на оценку влияния фонового загрязнения. Кроме того, они просто не могут уследить за переменами в животном мире — их мало; в Западной Сибири, например, их вовсе нет; и главное — биосфер- 47
ные заповедники расположены в основном в благополучных районах. К тому же заповедный режим делает сведения, собранные на их территории, непредставительными. Ведь антропогенное влияние сильнее всего отнюдь не в заповедниках. Поэтому слежение надо наладить на всей территории страны, хотя бы и выборочное. При Главном управлении охотничьего хозяйства и заповедников при Совете Министров РСФСР действует служба учета охотничьих ресурсов. Свои учетные работы ведут санитарно-эпидемиологические и противочумные станции и станции защиты растений. И наконец, научно-исследовательские, высшие и средние учебные заведения биологического профиля тоже вносят сюда свою лепту. И еще предстоит научиться накапливать, хранить и использовать все эти разнородные сведения, быстро оценивать по ним состояние тех или иных видов животных и всего животного мира страны. Первые такие попытки уже предприняты. В Биологическом институте СО АН СССР создана лаборатория зоологического мониторинга. Цель ее исследований — разработка принципов и методов такого мониторинга и слежение за состоянием эталонных групп животных Западной Сибири. В качестве эталонов выбраны птицы, некоторые млекопитающие, земноводные и иксодовые клещи. Птицы сравнительно хорошо изучены и заметны. Каждый вид приспособлен к определенным условиям, и мера его процветания может служить индикатором состояния среды. У разных птиц потребности разные, что позволяет по составу сообществ судить о среде в целом. Поэтому численность и размещение птиц свидетельствуют не только об их благополучии, но и о состоянии ландшафтов и других животных. Мелкие млекопитающие, особенно грызуны,— извечные вредители лесных и сельскохозяйственных культур, переносчики и хранители инфекций и одновременно кормовая база пушных зверей. Высокая численность грызунов делает их удобным объектом для слежения. Земноводные обычно не вызывают симпатий людей хотя, как и другие животные, поддерживают равновесие в природе. Голая кожа, через которую они поглощают немалую долю нужного им кислорода, делает амфибий очень чувствительными к всяческим загрязнениям. Это и позволяет взять их в качестве критерия для оценки чистоты почв, воздуха и воды. Иксодовые клещи, в том числе и печально знаменитый таежный клещ, знакомы всем из-за весенне-летнего клещевого энцефалита. Паразитологи лаборатории регулярно наблюдают за численностью клещей в лесопарковой зоне Новосибирска. И органы здравоохранения получают оперативную информацию о наиболее опасных для людей местах и рекомендации по оздоровлению этих территорий. Ежегодно пять-шесть экспедиционных отрядов выезжают на почти нетронутые ландшафты междуречий и места, быстро меняющиеся из-за разработки нефтегазовых месторождений, строительства газопроводов или железных дорог. Сопоставление состояния животного мира в этих и относительно нетронутых ландшафтах позволяет выявлять общие тенденции. Все-таки уследить за всем, пересчитать всех подряд, конечно, невозможно. И зоологам приходится обращаться за помощью к другим специалистам. Неплохим подспорьем в зоологическом мониторинге служат аэрокосмические методы. Вырубки, пожарища, их зарастание и заболачивание, осушение и наступление болот хорошо фиксируются на снимках, по которым можно определить изменение площадей, занимаемых разными угодиями. Зная, где и в каком количестве держатся те или иные птицы и звери, можно рассчитать их общую численность и проследить ее многолетние изменения. При дешифровании аэрокосмических снимков на помощь зоологам приходят геоботаники, лесотаксато- ры, ландшафтоведы и другие специалисты. Сведения о размещении и численности животных, среде их обитания быстро растут. Уже сейчас (со дня образования лаборатории не прошло и пяти лет) накоплены сведения о численности около 700 видов животных почти в 10 тысячах местообитаний. Вся эта информация, записанная на магнитных дисках и лентах Вычислительного центра СО АН СССР, может быть быстро и в любой подборке извлечена. Набор из 50 программ позволяет рассчитать плотность населения животных, их разнообразие, биомассу, предпочитаемые место- 48
Запасы некоторых охотничьих птиц в лесной и лесостепной зонах Западно-Сибирской равнины Вид Рябчик Шилохвость Чирок-свистунок Ч и рок-треску нок Бекас Хохлатая чернеть Гоголь Кряква Лысуха Свиязь Большая горлица Белая куропатка Тетерев обитания, силу связи размещения животных с факторами среды, У каждого из редких видов своя, иногда небольшая область распространения, внутри которой есть излюбленные места. Спасение вида во многом зависит от того, насколько такие места известны биологам, как поставлена в них охрана природы. Накопленные банком такого рода сведения мы передаем Институту охраны природы и заповедного дела МСХ СССР, которому поручена подготовка и публикация «красных книг». Для более рачительного использования охотничье-промысловых птиц Сибири, а также улучшения охраны редких видов в лаборатории разработан ряд рекомендаций: по закрытию весенней и изменению правил осенней охоты, положения о государственных зоологических заказниках областного подчинения, по созданию заказника на озере Чаны. Часть предложений уже воплощена в решениях Новосибирского областного Совета народных депутатов и облисполкома. Особенно необходим заказник на островах озера Чаны, где гнездятся птицы нескольких видов, внесенных в «Красную книгу СССР». Материалы по численности животных (за плечами наших зоологов более 17 тысяч километров пеших маршрутов по горам, тайге и болотам) позволили лаборатории оценить численность охотничье-промысловых птиц в лесной и лесостепной зонах Западно-Сибирской равнины, проанализировать их ланд- шафтно-зональное размещение. Общий ленность. к особей 20 7 6 4 4 3 3 3 3 3 3 3 1 Биомасса. тыс. т 8 6 2 2 0,4 2 2 2 3 2 0,5 2 1. Стоимость. млн. руб. 261 134 91 59 16 63 61 26 16 48 7 33 48 ресурс всей совокупности охотничье- промысловых птиц — 81 миллион особей. Биомасса — 55 тысяч тонн, а суммарная стоимость по ценам зоообъеди- нения — 1 миллиард 270 миллионов рублей. Аналогичные расчеты возможны и во времени: можно прогнозировать плотность, разнообразие, биомассу населения животных, их стоимость. Это позволяет в общих чертах представить, какие изменения произойдут в мире животных при вырубке леса, распашке, гидростроительстве и других серьезных вмешательствах человека в судьбу ландшафтов. А это, в свою очередь, даст возможность оценить и, может быть, предотвратить катастрофические варианты вмешательства в ландшафты или хотя бы компенсировать часть зоологических потерь. Такой прогноз уже составлен на территорию первоочередного освоения Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Доктор биологических наук Ю. РАВКИН, заведующий лабораторией зоологического мониторинга Биологического института СО АН СССР 49
Проблемы и методы современной науки Кудрявая койву #а
Ты не плачь, моя березка. Не горюй, дружок зеленый. Белый пояс, не печалься! Ты еще узнаешь счастье В жизни ноной, наилучшей... КАЛЕВАЛА Музейные кресла с неудобными спинками, пузатые бюро, манерные козетки. Поздний ампир. «В прежние времена мебель, фанерованная карельской березой, была в большой моде в западных губерниях, в царстве Польском и Малороссии, а ныне такая мебель считается старинною и ценится как редкая вещь». Это написано в 1900 году. Хотя как раз в те годы славилась и получала призы на выставках мастер- ск ая столяра Га иди на и з Петроза вод- ского уезда, специализировавшаяся по такой мебели. I Дерево, называемое карельским, произрастает — или произрастало — во многих областях нашего Северо-Запада, в странах Скандинавии, в Польше, ГДР, Чехословакии. Границы его ареала не очень-то определены. И вообще тут много неясного, начиная с названия. Санкт- петербургские мастера говорили: фигурная береза. Местные жители — кудрявая береза, кудрявая койву. А белорусы не очень-то уважительно называли — чечетник. Академик В. М. Севергин в «Обозрении Российской Финляндии», кажется, перый написал: «...так называемая карельская береза, на многие изящные изделия употребляемая». Уже так называемая. Было это в самом начале XIX века. За полвека до него, в 1766 году. «лесной знатель» форстмейстер Фокель в «Описании естественного состояния лесов, растущих в северных Российских странах», повествовал: «В Лапонии, Финляндии и Корелии такого рода березы, что снизу растут толще, вышиною с человека, толщиною две пядени... внутренностью походит на мрамор». А названия не привел. Зато с немецкой практичностью отметил, что обыватели хорошую выгоду с нее имеют, и сам он видел проданный за большие деньги токарный станок из такой древесины. Через полвека после Севергина другой русский исследователь, К. Ф. Мерклин, со спокойной душой классифицировал дерево вполне привычно: береза белая, разновидность карельская. Чем и положил начало ученым страстям, не стихающим по сю пору. «Так называемая карельская берёза,— значится в его описании,— привозится зимою из Финляндии обтесанными стволами от трех до десяти футов длины и редко фут в поперечнике. Свилеватая и твердая древесина ее идет на мелкие токарные и столярные работы». Между прочим, на полях этого рукописного очерка имеется суровая помета научной сотрудницы Института леса Карельского филиала АН СССР Л. А. Барильской: «Это не ботаническое описание, права на приоритет у Меркли на нет». Очень строго ботаники относятся ко всему, что связано с таинственным деревом. Местные жители спокон веку делали из него посуду, детали сохи, деревянные кувалды, прочные втулки для колес, топорища, да мало ли забот у крестьянина. Налоги тоже платили карельской березой. А что творилось на знаменитой по северу Олонецкой ярмарке! «Особенно много,— писали «Олонецкие губернские ведомости» в 1879 году,— продавалось чашек, солонок и ложек из карельской березы, которые разменивались или раскупались и развозились в отдаленные места России». 1889 год, журнал «Русское судоходство»: «У нас в Заонежье свилеватой березы хоть пруд пруди, но вывезти ее оттуда нельзя — путей нет, и этот дорогой товар гниет от перестоя». 1895 год, «Олонецкие губернские ведомости»: «...количество деревьев в крае значительно уменьшается... Говорят, что если где и сохранились в более или менее значительном количестве деревья карельской березы, то это в дремучих дебрях Повенецких лесов». Ничего, добрались и туда. В результате в начале века главным поставщиком сырья стала Белоруссия. В те годы она отгружала по семьдесят — сто вагонов отборной древесины. В 1968—1970-х годах на территории Карелии проводили селекционную инвентаризацию естественных насаждений карельской березы. Всего найдено 4800 экземпляров, общий запас деревьев по объему — 259 кубических метров. Как мы поступаем в таких случаях? Спохватываемся, ругаем предшественников за глупость и жадность, принимаем охранительные меры, начинаем восстановление запасов. Прибегаем к искусственному разведению. Но для того чтобы разводить, надо знать, что именно разводишь. 51
II Газета «Красная Карелия» в 1925 году отметила «то странное обстоятельство, что в Карелии крайне мало знают о происхождении и отличительных при- шаках этой породы». И предложила высказаться «специалистам из лесного отдела Наркомзема». Краеведческий музей Петрозаводска разослал запросы. Специалисты высказались. Вот ответ Карельского отдела Всеработземлеса: «В силу разноречивых указаний со стороны специалистов (лесоводов) о происхождении карельской березы, секретариат лесной секции затруднен дать по этому вопросу какие- либо конкретные данные...» Ответ Ботанического музея Академии наук СССР: «Всем давно известны изделия из карельской березы... но ботаникам не известно, какая из очень многих форм доставляет материал для этих изделий». Так обстояли дела, когда к исследованию этого дерева в 30-е годы приступил Николай Осипович Соколов, воспитанник и будущий доцент Ленинградской лесотехнической академии имени С. М. Кирова. Он начал с самого начала: попросил местных жителей обучить премудрости — как они разыскивают среди тысяч берез ту единственную, нужную. Она любит между кряжинами ок- ряжник,— толковали ему крестьяне, порою сами впервые подмечая незнаемые прежде детали,— по большинству на солнечной стороне и больше всего, где не хватают северные ветра... Но редка она, ох как редка. И отличить ее от соседей — искусство. То есть по древесине легко. Но уже в то время порядочные люди не губили дерево лишь для того, чтобы посмотреть, что у него внутри. Поэтому крайне важное значение приобретали внешние признаки — форма дерева и ствола, благородная бугристость, узелки и вздути я, которые не следо вало путать с капом, боковым наростом, таящим в себе спящие почки. Все эти настоящие и ложные капы, «свиль корешком» — вторичные образования на стволе. Карельская береза — сам ствол. Все больший круг людей вовлекал Николай Осипович в работу. Все больше деревьев разыскивали и охраняли. С той же целью в 1938 году он написал брошюру «Краеведам о карельской березе». И часть сведений, изложенных здесь, взята из этой брошюры. К тому вре- 52 мени у Соколова уже были заложены первые посадки в Карелии и в Ленинграде, в парке Лесотехнической академии. Началась война. Оккупанты знали толк в дереве. На землях Карелии под топор ушли лучшие семенные березы большой научной ценности. Уничтожены участки в заказниках. Во множестве погиб оставленный без присмотра молодняк. Блокадной зимой пропали такие деревца и в ленинградском парке — кого осудишь? Вернувшийся с фронта Соколов, сам на костылях, выкопал оставшиеся на аллее пеньки, пересадил под окна своего дома, чтоб были на глазах. И встала молодая поросль, и окрепла, и любимые деревья успели еще порадовать своего спасителя за отпущенные ему судьбой годы жизни. В августе 1946 года Совет Министров Карело-Финской ССР признал карельскую березу, произрастающую в лесах республики, особо охраняемой породой. Нашедшему новые места произрастания полагалась премия — двадцать процентов таксовой стоимости выявленных деревьев. С 1946 года в Карелии идет плановая заготовка семян. К уцелевшим от войны питомцам («это еще Николай Осипович сажал!») прибавилась масса новых, и разлетелись пакетики с семенами, и поднялись опытные культуры в Московской, Ленинградской, Костромской, Воронежской — во многих областях РСФСР, в Сибири и Прибалтике, в Средней Азии. И копятся, копятся сведения об ее отличительных признаках: «Древесина карельской березы имеет свилеватое расположение древесных волокон, которые чередуются с темно-коричневыми или бурыми полосками, штрихами, завитками; на торцовом срезе нередко можно наблюдать звездообразное расположение коричневато-бурых полосок, расходящихся от сердцевины к коре... Поверхность ствола под корой у карельской березы не гладкая, как у обыкновенных берез, а состоит из целого ряда складочек, углублений, бугорков и впадинок, чаще вытянутых по стволу. Но в растущем дереве эти признаки скрыты под корой и их обнажением можно пользоваться лишь в исключительных случаях». «...Между толщиной коры березы карельской и плотностью рисунка в ее древесине существует прямая коррелятивная зависимость».
«Быстрота роста и узорчатость находятся в обратной зависимости». Это данные разных авторов, маленькая иллюстрация к огромному и многостороннему материалу, собранному в ходе разнообразных исследований. Ш Так кто же ты, кудрявая койву? — Это форма березы бородавчатой,— уверенно говорят одни. — Не бородавчатой, а пушистой,— поправляют другие. — Да нет же, именно бородавчатой,— сердятся первые,— это ее узорчатая форма! — Какая же это узорчатая форма, если на ней то есть узоры, то нет узоров,— подкалывают третьи,— безузорчатая разновидность узорчатой формы, и придумают же... — Патология,— четко и безапелляционно звучит слева. — Наоборот,— возражают справа, — есть все основания выделить ее в самостоятельный вид. Споры о видовой принадлежности дерева на первый взгляд чистая схоластика. Ну не все ли равно, как назвать по-латыни, качества же от этого не изменятся? Мы ценим карельскую березу за древесину с узором. Значит, надо отбирать узорчатые деревья, брать от них семена, и сеять, и опять выбирать лучшие, наращивать темпы и так далее... Брали лучшие семена, скрещивали и переопыляли. В результате вышло очередное недоумение: часть потомков теряла свой главный «видовой» признак. Но не насовсем. «Полнодревесная безузорчатая форма березы карельской,— пишет А. Я. Люба века я, крупнейший знаток проблемы,— по внешним признакам очень сходна с березой бородавчатой, но в семенном потомстве у нее появляются растения с узорчатой древесиной». Пожалуй, это область генетики: наследственные признаки в поколениях «то явятся, то растворятся» по сложным законам, которые так легко забываются после школы. Опыты поведали, что соотношение числа особей с признаками и без признаков узорчатости при опылении карельской березы пыльцой березы бородавчатой равно 1:3, от самоопыления 3:1, а от опыления пыльцой других форм карельской березы — 2:1. Почему при участии березы бородавчатой, заведомо прямослойной, в четверти случаев против всякого закона пробивается наружу рецессивный признак упрямой «карелки»? И почему при самоопылении, когда дереву никто не мешает, четверть потомков все-таки теряет кудри? И профессор Любавская, активная сторонница генетических причин узорчатости, вынуждена писать, что это свойство карельской березы «не может зависеть от обычного рецессивного комплекса факторов, так как в семенном потомстве ее всегда наблюдаются растет ни я без признаков узорчатости даже при скрещивании между двумя узорчатыми формами». А может, вообще генетика здесь ни при чем? IV Такая постановка вопроса не кажется слишком резкой после ознакомления с работой латвийских исследователей К. Д. Сакса и В. Л. Бандера 1974 года «Новый инфекционный метод выращивания карельской березы». Авторы предлагают, не мудрствуя лукаво, весною во время сокодвижения взять сок от хорошей карельской березы и замочить в нем на неделю-полторы семена обычной березы бородавчатой. Перемешивать, конечно. Потом высеять. Ухаживать согласно инструкции. Все. Еще в восьмидесятых годах прошлого века высказывались предположения о болезнетворном начале, обусловливающем признак узорчатости. Подозревали участие грибов-паразитов, насекомых, бактерий. О вирусах тогда еще не догадывались. Теперь же решили — вирус. Пока еще не выделенный, но болезнетворный: «Все деревья карельской березы,— пишут те же исследователи в другой своей работе,— независимо от возраста и формы, к которой они относятся, имеют, бесспорно, болезненный или ненормальный вид по сравнению с рядом растущими деревьями березы бородавчатой». Увы, кроме отставания от окружающих деревьев в росте, слабого, по мнению авторов, плодоношения, относительно короткого века жизни и прочих «минусов» при сравнении с соседями^ есть и более серьезные причины считать карелистость болезнью. Ее признаки могут возникнуть раньше или позже, а могут и не возникать. Мраморность располагается по всему стволу, или участками, или даже обрастает обычной древесиной. Из одного пенька могут вы- 53
расти и узорчатые, и обычные особи. Вот еще более веские аргументы: у карельской березы нарушен рисунок годовых колец, своеобразно развиваются ткани, ослаблена деятельность камбия и прочее, и прочее. Все это сбивает с генетических позиций и придает бодрости сторонникам «инфекционной» гипотезы. Но сколько ни собирай симптомов болезни, лучше бы выделить инфекционный агент, причину, вызывающую столь пестрый комплекс нарушений. Еще одному латвийскому исследователю, Э. Дреиману, по его утверждению, удалось сделать этот решающий шаг. Он заразил травянистые растения-индикаторы, в частности огурцы, болезнетворным началом из растертых листьев карельской березы. Во всяком случае, у некоторых огуречных особей деформировались листья, местами нарушилась окраска. Такое бывает при вирусных болезнях растений. И автор приходит к выводу: «В результате продолжительных исследований изолирован на индикаторные растения инфекционный агент из карельской березы». Это звучит как приговор, окончательный и обжалованию не подлежащий. Если забыть о многих сложностях работы с инфекционным материалом. Надо забыть и о том, что пассированный через огурцы подозреваемый агент (ведь он же не выделен) следует проверить на заведомо здоровых особях заинтересованного вида, в данном случае — березы бородавчатой. Всегда так делается, и не только в медицине: первый вирус был открыт как раз на растении. Может быть, чувство незавершенности, а значит, и малой доказательности предыдущего утверждения, заставило Дреймана прививать — не изолирован- ный им агент, нет — просто черенки карельской березы на бородавчатую. Через год «на некоторых подвоях в районе прививок» наблюдалось утолщение стволика. При вскрытии коры обнаружены характерные впадинки и бугорки. Вывод: «Результаты прививок показывают, что образование морфологических и анатомических признаков карельской березы — результат болезни березы, поскольку карельская береза передает инфекцию на бородавчатую». «Инфекционный» подход к проблеме заманчив. Он разом ликвидирует многие трудности. И вот это-то и настораживает. Да и сам автор решительного утверждения вирусной природы «карелистости» вдруг оговаривается: «Проведенные исследования пока еще не позволяют судить о том, содержат ли все карельские березы инфекционное начало». «Пока нельзя дать ответа, почему инфекционный агент от карельской к бородавчатой березе передавался в таком незначительном количестве». А по соседству, на страницах научного сборника,— иные доказательства, свои трудности и свой вывод московского профессора А. Я. Любавской: «Узорчатость древесины у березы карельской выступает не в качестве «болезни», а как дискретный, генетически обусловленный видовой признак». «...Мнение о патологическом происхождении карельской березы сдерживает исследователей при определении ее места в системе растительного мира». Может быть, истина посередине? Но где вы видели истину посередине? Разве что в выступлениях на профсоюзном собрании. Пожалуй, более вероятно, что истина окажется сложнее. v В Карельском филиале АН СССР исследования по проблеме возглавляет директор Института леса Владимир Иванович Ермаков. Объект исследований — и естественно произрастающие деревья, и те, что сохранились еще от довоенных посадок Н. О. Соколова, и собственные питомцы, ежегодно увеличивающиеся в числе. С начала 60-х годов ведутся эксперименты по контролируемому опылению березы карельской. Цель — понять наследование признаков в гибридном потомстве, получить «генетически ценный исходный материал для отбора плюсовых и элитных растений». Лесоводам приходится умерять нетерпение, долгие годы ожидая результатов эксперимента. Сейчас подопытные вошли в возраст, когда при всей научной осторожности можно судить о проявившихся признаках «карелистости» достаточно достоверно. Известно, что при свободном опылении узорчатость древесины в потомстве сильно варьирует: от 3 до 60 %. Такой размах во многом зависит от количества узорчатых родителей на экспериментальном участке леса. Наблюдаемый участок был «высокоузорчатым»: на десяти гектарах — тысяча экземпляров ярковыраженной карельской березы среди толпы родственников — повислой (бородавчатой) и пушистой березы, представленных поровну. Поэтому и на- 54
следники дали весьма высокий процент узорчатости — 34,6 %. А если управлять опылением — насколько увеличится полезный выход? Березу карельскую скрещивали с березой пушистой. Семь процентов удачи. С березой повислой — сорок три. Вот вам иллюстрация к рассуждениям о родственных связях: пожалуй, повислая ближе по крови. Скрестили березу карельскую с такой же «карелкой». Пятьдесят два процента узорчатых потомков. Попробовали самоопыление в пределах материнского дерева. Уж тут-то должна быть полная гарантия успеха. Оказалось — сорок один процент желаемого. Согласитесь, это ни в какие генетические ворота... Хотя, с другой стороны, все данные словно бы хотят подсказать, что основа-то генетическая, но чем-то она подкорректирована, заглушена или усложнена. Ставили много опытов. И продолжают ставить. Проводили и проводят массу исследований, воздерживаясь от скоропалительных выводов. Разработали оригинальную методику «диагностической операции» на березке: по шаблону вырезают крошечный — с туристский значок — кусочек коры и (чтобы на ее внутреннюю поверхность не попали лучи солнца!) быстро пересчитывают количество морщинок-желобков на одном квадратном сантиметре обнажившегося ствола, потом аккуратно «притуживают» липким пластырем операционный лоскут, через две-три недели он приживляется без вредных последствий. И каждый раз столбики получаемых цифр повторяют: да, с одной стороны, явно генетическая зависимость, с другой — не укладывается она в схему, в статистику законов наследования, выведенных для одной альтернативы «пря- мослойность — кудрявость». Тут еще что-то вмешивается. «Генетическая обусловленность узорчатости древесины,— пишет В. И. Ермаков,— представляется нам более сложной, по сравнению с тем, как ее трактуют отдельные авторы, считая, что она определяется всего лишь одним геном узорчатости». Это — совокупность ряда признаков, большая часть которых генетически обусловлена. И изучать такое «синтетическое» качество следует комплексно: усилиями генетиков, биохимиков, цитологов, представителей других специальностей. Таково мнение карельских ученых, осознающих проблему во всей ее многогранной сложности. Но что же делать лесоводу-практику, пока эти комплексные усилия завершатся блестящим выходом в рекомендации для всей страны? Наиболее перспективен в настоящее время, как показали здешние работы, вегетативный способ размножения карельской березы прививкой на молодые подвои березы бородавчатой и пушистой. Черенки для этого берут от молодых карельских березок, разумеется, уже с хорошо выраженными признаками. Этот способ «позволяет более полно сохранить ценные признаки в потомстве карельской березы». VI Наверное, людей всегда тянет погладить березу любой породы. Но если эту тягу когда-нибудь выразят в единицах, победа будет наверняка за «карелкой». Что-то в ней такое... Немцы называют ее царской березой. Шведы — пламенной, и даже лилейным деревом. Финские лесопромышленники и вообще деловые люди Запада, как и полагается, обходятся без сантиментов: койвун виса-пуу, говорят они, — что-то вроде «березовое свилеватое дерево». Я заглянул в словарь. Виса — висайнен у финнов имеет два значения. Во-первых, свилеватый. Во-вторых, сложный, проблематичный и даже заковыристый. Кто-то сказал, что карельская береза тянется к человеку. Да нет, это он тянется. А она сама по себе, гордая и таинственная. И не очень счастливая. Трудно сказать, что ей нравится: нет такого леса, где бы образовала сплошной древостой. Что дает лишний повод обвинить ее в болезненности. Растет куртинами, да и там не сплошь, а между другими, хоть и мучается явно от этого. Ей вообще не везет. Совсем недавно А. П. Евдокимов нашел более восьмисот карельских берез в одном из районов Смоленщины. В березняках, как он выразился по-научному, «расстроенных многолетними интенсивными рубками местного пользования». Проще — на дрова их сводили и скот их топтал, молодую поросль со всеми ее генетическими задатками. Быть может, и сейчас это продолжается. Не там, так в другом месте. Послушайте, читатель, а вам случайно не попадался в дровах тяжелый березовый кругляш — ну, никаких сил не 55
хватает, чтобы расколоть его, окаянного? Ведь с нею всяко бывает. Зябкая она, особенно в детстве. Вместе с тем ареал ее весьма совпадает с областью последнего оледенения. Может быть, это одно из немногих растений, сохранившихся в ту пору на высоких местах, не задетых льдом? У Брокгауза и Ефрона она названа «разновидностью, возникшей под влиянием местных условий». Новейшие работы величают ее «особым направлением эволюции семейства березовых в экстремальных условиях северо-запада Европы». В 1900 году «Полная энциклопедия русского сельского хозяйства и сопри ка- Берегите рыбу-часы! С интересом прочел в № 2 публикацию заметки из научного наследия проф. И. Бергстрема «Рыба-часы». Удивляет, однако, что вы поместили материал, представляющий вчерашний день науки, без комментария, хотя бы вкратце освещающего современное состояние проблемы (публикатор заметки А. Гланц, насколько нам известно, не является специалистом по продольно-тюлевым). П режде всего отметим тот факт, что показания рыбы-часов понимаются ее сородичами. Если перевести стрелки на одной рыбе в неправильное положение, то среди других начинается сильное беспокойство. При подсаживании отстающей или спешащей рыбы-часов к рыбам других видов те меняют соответственно ритм жизни. Заметим кстати, что рыба-часы всегда показывает местное время. сающихся с ним наук» писала: «Причины образования древесины карельской березы до настоящего времени не уяснены и, сколько известно, не было и попыток к их уяснению». С тех пор было много попыток. Так что вторую часть фразы можно опустить. Именно это и сделал автор одной из свежих попыток, рассмотренных нами. Э. Дрейман свою статью в 1978 году начал так: «Причина образования карельской березы не выяснена до настоящего времени». Пожалуй, это самая честная оценка современного состояния вопроса. И долго еще, судя по всему, кудрявая койву будет морочить голову исследователям «Полагают, что в процессе жизнедеятельности рыба-часы выделяет избыточное время»,— пишет проф. Бергст- рем. Эта гипотеза недавно подтверждена. Подобно тому как растения выделяют кислород, необходимый для жизни животных, так рыба-часы выделяет время, необходимое для разумной жизни. Глубинная природа этого процесса остается загадкой, но уже совершенно ясно, что катастрофическая нехватка времени в наши дни связана с массовым выловом рыбы-часов. Любители используют ее как естественные часы в комнатном аквариуме, часовые мастерские скупают без разбора узлы и детали. Распространилось нелепейшее убеждение, будто употребление рыбы- часов в пищу способствует долголетию; точно так же дикари верили, что, съев печенку медведя, непременно станешь сильным. Смешно и грустно смотреть, как кое-кто в эфемерной надежде на долголетие перемалывает зубами шестеренки и анкерные вилки. Сберегая рыбу-часы, мы сберегаем время — вот лозунг сегодняшнего дня. Анахронизмом звучат строки Бергстрема, рекомендующего эту рыбу как «превосходный объект любительского лова». Думается, что публикатор вместе с редакцией проявили напрасный пиетет к тексту, сохранив в нем этот сомнительный пассаж. Рыба-часы должна быть занесена в «Красную книгу», причем немедленно, потому что времени для этого остается все меньше... В. МАТИЗЕН, Москва 56
Как обезвредить ВТ Прочитав в «Ученых досугах» из № 3 о необычайно вредных свойствах свежеприготовленной термосированной воды (ВТ), мы задались вопросом: нельзя ли ВТ обезвредить или, что еще лучше, утилизировать? Испытания разнообразных химических реагентов, к сожалению, не дали результата. Успех пришел случайно. По характеру работы нам приходится иметь дело с препаратом, изготовленным из листьев Thea sinensis (препарат «Чай»). Некоторое количество этого препарата было по неосторожности просыпано в свежеприготовленную тер- мосированную воду. Лаборант хотел немедленно вылить испорченную ВТ, но один из авторов, повинуясь необъяснимому порыву, помешал ему это сделать. Образовавшаяся жидкость имела нейтральную реакцию, желто-коричневый цвет и специфический запах. После некоторых колебаний мы решились поставить опыт на себе. При приеме внутрь неприятных ощущений не возникало; спустя некоторое время появилась не вполне обычная к середине рабочего дня ясность мысли. Повторные опыты, в которых приняли участие добровольцы, подтвердили, что препарат придает ВТ новые ценные свойства. Полученный раствор мы назвали водой детермосированной (ВД). Исследования ВД показали, что наилучшие результаты дает «Чай» индийский, высший сорт. Другие образцы также дезактивируют ВТ, за исключением препарата «Чай» грузинский, второй сорт. Вскоре было установлено, что добавление и-О-глюкопиранозил-В-О-фрукто- фуранозида придает ВД приятный сладкий вкус. Очевидно, это вещество служит катализатором процесса ВТ —► ->■ ВД, поскольку само по себе оно малоэффективно. Наконец, был найден еще один препарат с высокой степенью детермосирования: размолотые зерна Coffea arabica. К сожалению, в связи с высокой стоимостью реагента опыты с ним были вскоре прекращены. В заключение заметим, что термоси- рование энергетически более выгодно, чем детермосирование. Поэтому во избежание накопления на планете термо- сированной воды хорошо бы принять срочные меры по увеличению производства, улучшению качества и снижению стоимости детермосирующих реагентов. /7. ДВОРКИН, Б. ПРЯЛКИН. То иск Информация Г1 к- "ту т т" III A * i **1 ш В Академии наук СССР При Президиуме АН СССР организовано Бюро научного приборостроения, на которое возложено общее научно-методическое руководство работами в области создания приборов и средств автоматизации научных исследований, выполняемых организациями АН СССР и академий наук союзных республик. Отдел научного приборостроения АН СССР ликвидирован. На базе Севанской гидробиологической станции АН Армянской ССР организован Институт экологии горных водоемов АН Армянской ССР. Комиссия АН СССР по радии- спектроскопии переименована в Комиссию АН СССР по радиоспектроскопии для химических и биологических исследований. Лабораторией термостойких полимеров Института химической физики АН СССР созданы новые стабилизаторы полимеров и композиций на их основе Стабилизаторы типа ЕО-1 и ВО-1 (консервированное мелкодисперсное железо), представляющие собой ингибиторы нецел но го типа — акцепторы кислорода, проявляют высокую эффективность при стабилизации органических материалов, подвергающихся термоокислительной деструкции. Стабилизаторы в упаковке до 10 г могут быть переданы заинтересованным организациям без взаимных расчетов для проведения испытаний. Обращаться по адресу: 117334 Москва, ул. Косыгина, 4, тел. 139-79-29. 57
Из писем в редакцию Моделей больше не будет? Учебно-экспериментальные мастерские Одесского университета» до недавних пор производившие молекулярные модели на продажу, теперь их уже не выпускают. Вряд ли в этом стоит упрекать университет: его ли дело серийный выпуск оборудования? Но чье? Вопрос стоит достаточно остро: завод «Кварц», что в гор. Черновцы, отказался от производства молекулярных моделей четыре года назад (см. «Химия и жизнь», 1981, № 3, с. 33). Сборку моделей во плоти теперь постепенно заменяют их «монтажом» на экране дисплея ЭВМ, но полезно отдавать себе отчет: это скорее прекрасное завтра, чем реальное сегодня. ...В 1876 году лабораторию Вант-Гоффа посетил интересовавшийся химией император Педро 11. Рассказ о стереохимии, сопровождавшийся показом моделей, вызвал такое замечание: «Нельзя ли пустить атомные модели в продажу, как игрушки, чтобы пораньше пробуждать в детях интерес к химии?» С тех пор как прозвучал этот не лишенный резона вопрос, миновало более ста лет. Кандидат химических наук С. ШЕВЧЕНКО, Ленинград Модели, которые пока есть у немногих Устройства, позволяющие конкретно, зримо представлять облик молекул,— не только пре- V восходные учебные пособия, но и нередко незаменимый инструмент исследований. Приведу только один пример. В сложных соединениях нередко получается, что далекие, никак не связанные между собой, если судить по «бумажной» формуле, атомы в действительности сближены, чуть ли не втиснуты друг в друга. И это определяет многие свойства вещества. Простейший, не требующий никаких ЭВМ способ предсказать, измерить эту и другие геометрические особенности молекулы — собрать ее модель. Лабораторией молекулярного моделирования НИИ общей и молекулярной патологии Тартуского университета совместно с сотрудниками Института биофизики АН СССР (Пущино) разработаны модели нового ти- па, превосходящие известные в мировой практике аналоги как по точности монтажа, так и — что особенно существенно — по прочности крепления «атомов» (фото 1; общая нагрузка — 18 кг). Строго воспроизводя атомные радиусы и длины связей, увеличенные в 108 раз, а также межатомные углы, соответствующие последним данным кристаллографии и рен- тгеноструктурного анализа, они позволяют успешно воссоздавать строение и конформацион- ные превращения даже таких крупных макромолекул, как молекулы белков и нуклеиновых кислот. Последнее обеспечивается также множественностью разновидностей, в которых представлены атомы ключевых элементов (в частности, предусмотрены специальные «фосфор» и «кислород» для сахаро- фосфатных цепей, «углерод» для неплоских пятичленных циклов). В нашей лаборатории новые модели применялись, чтобы исследовать строение двойного лип ид но го слоя биологических мембран, а также пространственную структуру транспортных РНК (фото 2; автор — А. Вий- луп). При изучении более простых систем набор таких «атомов», снабженный комплектом вспомогательного инструмента, также весьма удобен для измерения атомных координат и двугранных конформационных углов, для построения трехмерных структур непосредственно по 58
данным так называемых карт электронной плотности. Новые отечественные модели (они демонстрировались на выставке «Биохимия-84» в Москве, где вызвали немалый интерес советских и зарубежных специалистов) ныне патентуются во многих странах: присвоенный им товарный знак зарегистрирован в 20 государствах. Более подробные сведения об этих изделиях и условиях их приобретения можно получить в экспериментально-конструкторском отделе ТГУ по адресу: 202400 ЭССР, Тарту, ул. Юли- кооли, 18. Р. МИКЕЛЬСААР. зав. лабораторией молекулярного моделирования НИИ общей и молекулярной патологии ТГУ Опередили... В разделе «Пишут, что...» (№3 за этот год) со ссылкой на еженедельник "Newsweek" сообщается, что человека можно идентифицировать по рисунку сетчатки его глаза. Знаете ли вы, что задолго до этой публикации та же мысль была высказана в фантастической литературе? Возьмите сборник научно-фантастических рассказов Генри Каттнера «Робот-зазнайка» (М.: Мир, 1968) и поглядите рассказ «Механическое эго»... М. КОНОВАЛОВА, Ленинград Банк отходов Ищем потребителей или технологию переработки шлама, который образуется при нейтрализации сточных вод гальванического производства. В состав шлама входят гидраты окиси кальция E8,6 %), меди B,5—15,2 %), хрома B,5—12,6%), железа A,2—9,2%), цинка B,2—6%), алюминия E,5 %), кадмия E,5 %), никеля @,7—5,2 %). Содержание влаги — 20—25 %. Годовой объем 100 т. Горьковский завод им. М. В. Фрунзе. 603609 Горький, П-9, пр. Гагарина, 104. Ищем сбыт отходов полиамидной ннти производства трикотажного ос но во- вязаного полотна в количестве 1 т в месяц. Не фте камское ПО искусственных кож. 452950 БашАССР, Нефтекамск, Магистральная ул., 2. Расчетный счет № 000320503 в Нефтекамском отделении Госбанка. Предлагаем резино-тканевые отходы в количестве 60 т в год по цене до 120 руб. за тонну; крошку губчатой латексной резины (пенорезины) размером 2—5 мм, которую можно использовать в качестве наполнителя (количество — 125 т в год, цена — 180 руб. за тонну; по цене, согласованной с потребителями, можем поставлять и недробленые отходы пенорезины). Калининский завод резинотехнических изделий. 412450 Калининск Саратовской обл. Тел. 3-71, 5-53. Предлагаем избытки технического кремнефтористого натрия (ГОСТ 8777) 1-го сорта. Содержание основного вещества — 95,3 %, нерастворимого в воде остатка — 1,6 %, тяжелых металлов — 0,03 %. Количество продукта — 90 т, цена — 170 руб. за тонну. Сочинское производственное управление водопроводно-кана- лнзационного хозяйства. 354068 Сочи, ул. Гагарина, 73. Тел. 94-52-06. Расчетный счет № 50802 в Сочинском отделении Госбанка. 59
TJ JV Овсяный кисель Дети, овсяный кисель на столе; читайте молитву; Смирно сидеть, не марать рукавов и к горшку не соваться... В. А. ЖУКОВСКИЙ I Многие, наверное, слышали, что есть такое русское национальное блюдо — овсяный кисель. Гораздо меньше тех, кто его ел, и совсем мало тех, кто умеет его стряпать. Каждому ясно, что слова кисель и кислый — одного корня. Но разве кисель обязательно кислый? Нет, это сладкое блюдо, иногда (но далеко не всегда) с кислинкой. Можно встретить такое объяснение: ки- сель-де варят из кислых ягод. Возможно... Но если обратить взор к овсяному киселю и способу его приготовления, станет совершенно ясно, почему кисель называется киселем. ...Летом сорок третьего года я жила у бабушки. Время было голодное. Хлеб и каша — деликатесы из сладкого сна, из прекрасной довоенной жизни. Картошка кончилась, новая нарастет не раньше чем через месяц. Едим крапиву, кислицу, щавель, свекольную ботву. И вдруг, не знаю уж откуда, бабушка приносит полмешка овса. Спасены! Но это не овсяная крупа, а овес в твердой, золотой, словно лакированной кожуре. Как очистить овес от лузги, мы не знаем. И тогда бабушка решает: овсяный кисель. Овес, как есть в лузге, засыпают в большую глиняную дежу и заливают водой. Дежу ставят в теплое место. Проходят сутки, другие, третьи. К концу третьего дня из дежи запахло кислятиной, на поверхности воды появились пузыри и стали с шумом лопаться. Бабушка объявила, что овес кишит, взяла мутовку и начала взбалтывать ею содержимое дежи. Затем овес был процежен; овсяные выжимки выкинули, а мутную, кисло пахнущую жижу поставили на плиту. Непрестанно размешивая мутовкой и не давая мучной мути осесть на дно, бабушка довела суспензию до кипения. Жижа постепенно густела, начала хлюпать: кисель готов. Его остудили и поставили на стол. Острокислый, с легкой горчинкой, он был совершенно не похож на то, что в моем представлении связано со словом кисель. Разве что консистенция... Кстати о консистенции. Когда мы пазы-
ваем киселем жидкую грязь, переваренную вермишель, размякшие от тряски ягоды и т. п., мы имеем в виду не вкусовые достоинства киселя, а его желеобразную консистенцию. Старое русское название медуз — морской кисель. По-видимому, именно желеобразное, коллоидное состояние овсяного киселя и стало отличительным признаком, по которому назвали широко известное блюдо, приготовленное из фруктово-ягодных отваров или молока с добавлением крахмала — когда-то мучного, а сейчас картофельного. И если овсяный кисель, прародитель всех киселей, был назван так за свой очевидно кислый вкус, появлявшийся при ферментации овсяного зерна, то более поздние кисели могли быть и не кислыми — скажем, молочный кисель. От старого киселя, действительно и неизменно кислого, был взят не вкус, а консистенция. Сейчас немногочисленные любители овсяного киселя готовят его не из овса, а из более доступных круп — овсянки или геркулеса (правда, из геркулеса он почему-то не всегда получается, почему — не знаю). Полкило овсянки всыпают в стеклянную трехлитровую банку и заливают водой приблизительно, до половины высоты. Банку прикрывают салфеткой и ставят в теплое место. Через трое суток овсянку хорошо размешивают, процеживают жидкость через сито или дуршлаг в алюминиевую кастрюлю (в эмалированной подгорает), ставят на большой огонь и, непрерывно мешая, доводят до кипения. Ни сахара, ни соли не добавляют! Остуженный кисель едят с... Здесь надо сказать о двух школах, чрезвычайно друг с другом враждующих. Хотя говорят, что хорошо воспитанные люди о вкусах не спорят, любители овсяного киселя, даже самые благонравные, это га правила не придерживаются. Приверженцы традиционной школы, ссылаясь на то, что овсяный кисель был постным блюдом, едят его с постным маслом и жареным луком. Фольклорная школа, апеллируя к известному фразеологизму «молочные реки — кисельные берега», настаивают на овсяном киселе вприхлебку с молоком или сливками. Экстремисты добавляют к этому варенье. Модернисты запивают овсяный кисель сладким черным кофе... Как видите, эксперимент не знает границ; попробуйте и убедитесь. Приятного аппетита! И. С. АРАПОВА Про кисель В детстве все, наверное, слышали о сказочной стране, где текут молочные реки с кисельными берегами. Люди постарше пустопорожнее хождение за чем-нибудь определяют пословицей «ходить за семь верст киселя хлебать». А что представляет собой кисель с точки зрения химика? Кисель — коллоидная система, для приготовления которой нужен крахмал (картофельный, кукурузный). Крахмал — это смесь двух полисахаридов: амилозы A0—20%) и амилопек- тина (80—90%). Оба этих полисахарида построены из звеньев глюкозы. Молекулярная масса амилозы и амилопектина огромна: у амилозы — 150 тысяч, а у амилопектина до 1 миллиона углеродных единиц. С такой массой истинного раствора не получить. Однако вода уже кипит. Размешаем в холодной воде крахмал и отправим взвесь тонкой струей в кипяток. Получается коллоидный раствор, который при остывании густеет: идет процесс желатинизацми.; Вся масса коллоида связывает растворитель, переходя в полужидкое-полутвердое состояние — студень, или гель. Студень пронизан мостиками из молекул крахмала, он состоит как бы из множества клеток-ловушек, в которые пойманы молекулы воды. Для приготовления киселя достаточно всего лишь 2 % крахмала — на 1 л киселя берут 2 столовые ложки без верха, то есть примерно 20 г. В поваренных книгах не советуют долго кипятить кисель (одну-две минуты, не более) и варить его из кислых ягод. Это понятно: в кислой среде начнется гидролиз крахмала и он потеряет способность к образованию мостиков. Чтобы избежать кислотного гидролиза, заварите крахмал в кипящей воде, снимите с огня полученный клейстер и только потом добавляйте в него сок из кислых ягод. Кисель остывает медленно, так как молекулы воды пойманы в густые сети. Поэтому, если вы собираетесь в поход, наливайте горячий кисель в термос. Если за 7 часов чай в термосе остывает до 40 °С, то кисель будет горячее на 10 °С. Кстати, калорийность стакана чая с сахаром — 60 ккал, а стакана ягодного киселя 145 ккал, что в походе немаловажно. Если же заварить кисель на какао, то калорийность повысится до 210 ккал и таким продуктом можно сытно позавтракать. "* 3. М. СКАЧКО
ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ «ДИАХРОМ» и «ФОМАХРОМ СЭТ» вместо «РЕАНАЛА» В течение года я пытаюсь подобрать проявитель дпя цветных обращаемых пленок UT-15 и UK-17. Раньше в продажу довольно часто поступал проявитель «Реанал», но в последнее время мне не удается купить его ни в Риге, ни в Москве. Можно ли эти пленки проявлять составом отечественного производства для пленок ЦО-32 и ЦО-22! Л. С. АНАНЬИН, Рига Все цветные обращаемые пленки, поступающие в продажу у нас в стране, в принципе схожи по композиции эмульсии. Поэтому рецептура и технология их обработки в основном совпадают. И все же, если есть возможность, надо либо пользоваться наборами реактивов, которые заводы выпускают именно для своей продукции, либо работать строго по фирменной технологии. В крупных магазинах почти всегда есть заводские инструкции с описанием рецептур и режимов обработки отечественных пленок. Но так как некоторые реактивы можно достать не всегда, да и поручиться за качество реактивов, закупаемых от случая к случаю, трудно, надежней пользоваться готовыми наборами. Для цветных обращаемых пленок производства СССР и ГДР подходит венгерский набор «Диахром». Можно применять и отечественные наборы. При этом пленку «Орвом надо обрабатывать по режиму, описанному именно для этой пленки. Для пленки из Чехословакии «Фомахром» существуют специальные наборы — «Фомахром Сэт», однако хорошие результаты получаются и с «Диахромом». В каждом наборе есть подробная инструкция. Экспонированную пленку можно также сдать в специализированную лабораторию — они сейчас открыты во всех областных центрах. ЧТО ЧИТАТЬ О РЕЖИМАХ, РЕЦЕПТУРЕ И ПОРЯДКЕ ОБРАБОТКИ ЦВЕТНЫХ ОБРАЩАЕМЫХ ПЛЕНОК Краткий справочник фотолюбителя. Под ред. Панфилова Н. Д. и Фомина А. А. М.,: Искусство, 1984. «Советское фото», 1973, № 2, 4, 6; 1974, № 5; 1975, № 8, 10; 1976, № 1, 8; 1977, № 6, 7, 12; 1981, № 1—12 (раздел «Фотошколам). «Химия и жизнь», 1978, № 4. Сведения, приведенные в этих изданиях, относятся только к пленкам, изготовленным в странах — членах СЭВ. КАК МЫТЬ ГРАМПЛАСТИНКИ Когда игла звукоснимателя бежит по звуковой дорожке, пластинка накапливает статическое электричество и оттого притягивает пыль, как магнит — железные опилки. Поэтому диски протирают специальной бархоткой. Появились даже приспособления, которые удаляют пыль на ходу, прямо перед иглой. Но все это помогает слабо. Пыль накапливается, даже когда пластинка в пакете. А каждая пылинка дает щелчок. Звук теряет прежнюю чистоту... Не огорчайтесь — пластинку можно помыть! За рубежом вовсю рекламируют патентованные составы для этой цели. Но почти все они — слабый раствор какого-либо поверхностно-активного вещества (типа стирального порошка, например) в этиловом спирте. Выглядят они привлекательно — небесно-голубые, нежно-розовые, но цвет к моющим свойствам отношения не имеет. Помыть пластинку можно даже водой, но дважды — именно дважды! — дистиллированной. Для улучшения смачиваемости можно добавить к ней полпроцента какого-нибудь нейтрального ПАВ, скажем, «Фильпона» (он используется в фотоделе) или детского шампуня. Или же — 10—15 процентов этилового спирта, причем лучше гидролизного. Вымыть пластинку можно и чистым четыреххло- ристым углеродом. Он продается в хозяйственных магазинах с этикеткой «пятновыводитель». Правда, не всякий пятновыводитель — СС1|. Состав для мытья наливают в чистую мелкую посуду и протирают пластинку по ходу звуковых дорожек рулончиком нового, желательно стерильного бинта. Грязный бинт макать в раствор второй раз не следует. Загрязнившийся край надо отрезать. После шампуня или «Фильпона» пластинку надо обязательно промыть опять-таки дважды дистиллированной водой. Сушат пластинки в помещении, где мало пыли, например в ванной комнате. И еще совет. Прежде чем поставить на проигрыватель даже свежевымытый диск, почистите его кисточкой из натурального волоса, лучше колонковой или беличьей. Можно не новой, но обязательно чистой. Волоски деликатно проникают в звуковую канавку и выметают пыль, не вредя ее микрорельефу. Если пластинки мыть регулярно, срок их службы увеличится в несколько раз. Время от времени нужно мыть и иглу звукоснимателя. Хотя их и делают из сверхтвердого искусственного алмаза, срок службы игол ограничен — около тысячи часов. Для мытья игол нужна чистая щёточка (подойдет зубная с коротко подстриженной щетиной) и немного любого одеколона или спирта. Протирают иглу, сняв ее вместе 62
ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ с иглодержателем, и обязательно в направлении движения пластинки относительно иголки. Иначе можно повредить нежные рессоры подвески. На чистой игле не должно остаться ни пыли, ни' характерных разводов — налипших частиц материала пластинки. Все-таки непростительно мало знаем мы о напитках без алкоголя. Может быть, в этом одна из причин привычки чуть что выставлять на стол если и не коньяк, то хотя бы сухое вино. Конечно, промышленность и торговля пока еще не очень балуют нас квасами, узварами, сбитнями. Но если гора не идет к Магомету... Лимонный квас, например, приготовить проще простого. Вскипятите 4 л воды с 300— 500 г сахара и охладите. Добавьте сок трех и цедру двух лимонов, а также разведенные в воде 10—20 г дрожжей, хорошенько размешайте, разлейте по бутылкам (лучше с толстыми стенками), положите в каждую по 2—3 изюминки/ плотно закупорьте и поставьте в холодное место. Через три дня лимонный каас будет готов. Очень вкусен и украинский узвар. На 1,5 л воды потребуется 350 г сухофруктов и 200 г меду. Сухофрукты переберите, несколько раз промойте в теплой воде. Отдельно сварите яблоки и груши, крупные куски разрезав на мелкие. Остальное залейте кипятком и тоже сварите в другой посуде, закрыв ее крышкой. Фрукты должны увариться до мягкости. Затем смешайте все, заправьте медом, доведите до кипения и оставьте на несколько дней настаиваться в прохладном мелете. Прежде чем подавать напиток на стол, процедите его и хорошо охладите. Медовый напиток по-эстон- скн. Вскипятите 300 г меда в двух литрах воды, положите сюда половинку лимона, нарезанную ломтиками, и остудите. Затем добавьте разведенные в воде 10 г дрожжей и оставьте напиток бродить в течение двух-трех дней. После этого разлейте его по бутылкам, закупорьте и поставьте в холодное место еще на 5—6 дней. Напнтки из чернослива или изюма по-татарски. 200—250 г перебранного и промытого чернослива (или изюма) залейте литром холодной воды, добавьте !50 г сахара и доведите до кипения. Затем поставьте в прохладное место и дождитесь, пока ягоды осядут. Это займет 6—12 часов. Процедите напиток через сито и снова поставьте на холод. Вместо сахара можно взять ВО г меда; в этом случае надо положить в воду щепотку лимонной кислоты. Для яблочного напитка нарежьте соломкой полкилограмме яблок, быстро залейте их теплым сиропом, приготовленным из 100—150 г сахара и литра воды, размешайте, закройте и оставьте на два-три часа. Затем процедите и приправьте по вкусу лимонным соком. И наконец, классический оранжад. Для его приготовления нужно 300 г сахара, сок, выжатый из половинки лимона и двух апельсинов, шесть стаканов холодной кипяченой воды. Все хорошо размешайте, разлейте по бокалам, в каждый добавьте апельсиновую цедру и положите по кубику льда. Оранжад кажется вкусней, если его пить через соломинку. Узвар, напиток из чернослива (или изюма) по-татарски и яблочный рекомендуется подавать на стол в сифоне. Лимонный квас, медовый по- эстонски и оранжад газировать не стоит. ЧИТАЯ ЗАБЫТЫЕ РЕЦЕПТЫ Под таким заголовком в сентябрьском выпуске «Домашних забот» мы начали печатать Толковый словарь старинных терминов. Продолжая публикацию, напоминаем читателям, обращающимся в редакцию за справкой, о нашей просьбе указывать источник, в котором вы встретили непонятное слово. Бронзовая тинктура — раствор даммарной (иначе — дам- маровой) смолы в бензине, скипидаре или льняном масле; светлая жидкость для бронзирования; в сочетании с бронзовым порошком образует прочный лак на окрашиваемом предмете. Буза — комовая каменная соль (главным образом Илец- ких месторождений) в виде больших кусков, большей или меньшей чистоты. Винный камень — осадок в бродильных чанах при сбраживании виноградного сока, а также при созревании вина в дубовых бочках; образующуюся корку осадка называют «сырым» винным камнем, в отличие от чистого винного камня (который получается при очистке сырого) — калиевой соли виннокаменной кислоты. Грушевая эссенция — изо- амилацетат, (СНзЬСН—СН2СН2ОСОСН.,. Даммара — смола, самопроизвольно или при надрезах вытекающая из ствола и ветвей деревьев рода Schorea, выращиваемых на Малайских островах, Яве, Суматре и Борнео; растворы смолы в - скипидаре широко применялись как светлые лаки. 63
Зимний сад Идет зима, и главная забота садовода — подготовить к ней сад: очистить стволы, побелить и утеплить деревья, защитить их от грызунов. Первым делом ствол и скелетные ветви тщательно смочите раствором медного купороса A00—200 г на 10 л воды) или железного купороса F00—800 г на 10 л воды). Деревянным ножом, обернутым мешковиной или брезентом, очистите ствол и ветви от грязи, мхов и лишайников. Металлические щетки и мочапки дпя этой цели использовать нельзя. Обратите внимание на развилки между стволом и ветвями. В них часто бывают глубокие -трещины, которые надо обработать концентрированным раствором купороса из резиновой груши (на 1 л воды чайная ложка медного купороса или, в крайнем случае, столовая ложка железного). Замажьте трещины садовым варом, а ветки, если надо, привяжите мягкой проволокой к стволу. Чтобы проволока не врезалась в кору, под нее подкладывают деревянные брусочки. Войлок, резина, тряпки для этого не подходят, так как кора под ними преет. Белить деревья лучше до первого снега, выбрав погожий денек. Польза от побелки разнообразна: утепление деревьев, предупреждение солнечных ожогов, уничтожение вредителей, зимующих в трещинах коры, а также мхов и лишайников. На ведро побелки нужно два-три килограмма мела или извести- пушонки, три-четыре лопаты глины, одна-две лопаты свежего коровьего навоза и стакан медного купороса. Готовая смесь должна быть густой как сметана, однако никакого клея добавлять для вязкости нельзя — кора должна дышать. Квач для побелки делают из тряпок или старых носков. Насадите его на короткую ручку, которую прикрепите к длинной палке под тупым углом — тогда побелка не будет брызгать на одежду и затекать в рукава. Для этой работы лучше иметь «спецодежду»— плотный халат или плащ-болонью, а глаза защитить очками. Белить следует не только ствол, но и скелетные ветви. Высота побелки — чем выше, тем лучше. А в развилки скелетных ветвей вложите скомканные куски бумаги, смоченные в побелке. Хорош также рецепт, рекомендованный нашим читателем В. А. Румянцевым из Ярославля («Химия и жизнь», 19В4, № 9). Еще не плодоносившие деревья белить не следует — кора у них слишком нежная. Оберните ствол и ветви бумагой в несколько слоев, закрепив ее шпагатом. Нижнюю часть ствола оберните рубероидом, толем или картоном. Нижний конец получившейся трубки присыпьте землей и утрамбуйте ее поплотней. Если скелетные ветви низко, не выше 40 см от земли, оборачивают и их, по крайней мере сантиметров 20—30, примыкающих к стволу. Эти футляры защитят дерево и от холода, и от грызунов. Ветви молодых саженцев свяжите вверху мягкой тесьмой или бинтом так, чтобы они стояли вертикально. Это спасет их от поломки во время сильного «мокрого» снегопада. Защитные футляры можно сделать и на взрослых деревьях. Если же материала для обертки не хватает, утопчите снег вокруг ствола — это также затруднит грызунам доступ к деревьям. Для защиты от зайцев стволы оборачивают лапником, камышом, побегами малины или ежевики. Если вы по опыту прошлых зим знаете, что ваш сад особенно пришелся по вкусу грызунам, то можно по всей территории, в погребах, около компостных куч разложить картонные трубки диаметром 4—5 см и длиной 15 см с приманкой, отравленной зоокумарином; для мышей подойдет зерно или кусочки поджаренного хлеба, для водяных крыс — кусочки свеклы и моркови. Трубки с приманкой замаскируйте сухой травой. Можно, впрочем, обойтись и без современных зооцидов, воспользовавшись старинным , рецептом: 5 частей гипса или негашеной извести смешать с 3 частями муки и 2 частями сахара. При этом рядом надо обязательно оставить во- ДУ- ВАРЕНЫЕ -,.. ДЖИНСЬГ Сейчас в моде пинялые джинсы. Но в продаже бывают брюки из джинсовой ткани только сочного темно-синего цвета. Можно пи как-нибудь их обесцветить, не испортив совсем! В. П., Брянская обл. Если уж возникла такая насущная необходимость, то можно. Для этого лучше всего выварить брюки в растворе хлорной извести. Замочив джинсы на несколько минут в горячей воде, тем временем приготовьте раствор. В тампон из нескольких слоев марли насыпьте с пригоршню хлорной извести и тщательно завяжите. Комочки ни в коем случае не должны проникать сквозь марлю. Налейте горячей воды в выварку для белья или в достаточно большой таз и поболтайте в ней несколько минут тампоном. В этом растворе джинсы и кипятят часа полтора-два не медленном огне, постоянно помешивая. Готовность определяют на глаз. Не забудьте, что мокрая ткань кажется темнее сухой. Если с первого раза результат покажется неудовлетворительным, повторите процедуру, приготовив новый раствор. Таким же образом можно придать линялый вид одежде из брезента или плащевой ткани. Авторы выпуска: Г. А. БАЛУЕВА, А. П. ЕФРЕМОВ, С. И. ТИМАШЕВ, А. В. ШЕКЛЕИН 64
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ? И/игцШиАХ 1. УТОЧНИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, ФОРМУЛИРОВКУ Вначале разрешите познакомить вас с одной не очень давней историей: «Юра Г. сдавал в университет. На письменной математике одна задачка была по профилю факультета — химическая. В условиях названы 20- и 40-процентный растворы. Химик прочтет однозначно: это вес растворенного вещества. Если речь идет об объемной концентрации, должна быть оговорка. А ее не было. Между тем с нею связано решение. Юра спросил, ему не ответили. Он час ломал голову, устал, запутался в уравнениях. Получил три, а решил бы — четыре» (Э. Максимова. Табель надежд, «Известия», 13 августа 1983 года). Как водится, этого-то балла и не хватило для поступления. А соответствующие инстанции апелляцию Юры отклонили: «Задача действительно некорректная, но ведь были абитуриенты, которые догадались». Правда, обещано было впредь следить, чтобы подобные промахи в задачах больше не встречались. Эта история — весьма уместный повод, чтобы поговорить о концентрации, процентах и прочих сюда относящихся вещах. Итак, прежде всего, что такое концентрация? Буквальный перевод с латинского — «сосредоточение». Близки по смыслу и другие слова — «сгущение», «насыщение» или, точнее, степень сосредоточения, сгущения, насыщения. В химии под концентрацией обычно понимали величину, выражающую относительное содержание компонента в системе (смеси, растворе). В одних случаях имели в виду отношение компонента ко всей системе, в других — к остальной части системы, причем каждая из двух величин отношения независимо друг от друга могла быть выражена в единицах массы, объема, количества вещества либо числом молекул. Как видите, получалось слишком много разных видов концентрации. Как же тут добиться терминологической ясности, чтобы ни на вступительных экзаменах, ни в других не менее важных случаях не возникало взаимного недопонимания? Здесь следует руководствоваться государственными стандартами и другими нормативными документами. Ныне термин «концентрация» потерял прежнее, слишком широкое и потому расплывчатое значение. Теперь он применяется в тех случаях, когда выражают отношение числа молекул (или массы, или количества вещества) компонента к объему всей системы. Речь может идти соответственно о трех видах концентрации: концентрация молекул (иначе — объемное число молекул), массовая концентрация и молярная концентрация (не молярность!). Во всех случаях мы имеем дело с размерными величинами: Кпуб Юный химик 3 «Химия и жизнь» № 11 65
скажем, л—1 (то есть У ), г/л, мол/л. В тех случаях, когда речь идет об отношении массы (или объема, или количества вещества) компонента к, соответственно, массе (или объему, или количеству вещества) всей системы, термин «концентрация» не употребляют, а говорят о «доле» — массовой, объемной или молярной. И выражают эту долю либо дробью, либо в процентах, принимая систему за 1 или за 100 %. Заметим, также, что все виды долей в отличие от видов концентрации представляют собой величины относительные, выражаемые в безразмерных единицах. Почему это так, сообразите сами. Для обозначения доли компонента приняты следующие греческие буквы: массовая доля — шь (омега), объемная доля — фь (фи), молярная доля — ХЬ (хи). Причем wb=mb/m, <pb=Vb/V, Xb=nb/n, где mb и m — массы компонентов и всей системы; Vb и V — объемы компонента и всей системы; пь и п — количества вещества компонента и всей системы. Наконец, когда речь идет об отношении масс (или объемов, или количеств компонента) к остальной части системы, выраженной соответственно в тех же величинах, также говорят не о концентрации, а об «отношении» — массовом, объемном или молярном. Скажем, массовое отношение соли к воде 1:5. Понятно, что все названные виды отношений — величины относительные. Однако вполне возможно количественные характеристики компонента и остальной части системы выражать различными физическими величинами. Например, в химии часто приходится пользоваться величиной, которая измеряется отношением количества растворенного вещества к массе растворителя. Эта величина называется моляльностью раствора (заметьте: моляльность, а не моляльная концентрация!), и она имеет размерность. А теперь вернемся к материалу газетного очерка и обсудим, как следовало формулировать условия. Раствор 20-процентной концентрации? Неверно, поскольку концентрация не выражается в процентах. Уберем слово «концентрация»:" 20-процентный раствор? Плохо, грешит неоднозначностью. Остается одно: раствор с массовой долей растворенного вещества 20 %. Более сложно стилистически, зато не допускает разночтений. В школьных учебниках по химии ныне принята именно такая терминология. Однако, читая химическую литературу, в том числе и ранее изданную, будьте настороже — возможны устаревшие толкования. Говоря о долях — массовых, объемных и молярных, надо иметь в виду, что они не только могут характеризовать компонент системы, состоящей из различных веществ, но вполне пригодны для характеристики индивидуального соединения. Впрочем, массовую долю элемента, входящего в состав сложного вещества, вычисляют уже в седьмом классе. Вычисление молярной доли элемента в сложном веществе, надеемся, тоже вас не затруднит. А вот можно ли вычислить объемную долю элемента в сложном веществе или в смеси веществ? Повременим с ответом и разберем следующий пример. Содержание кислорода и кремния в земной коре (литосфере) по одним 66 Клуб Юный химик
данным составляют соответственно 47 и 28 %, по другим — 58 и' 20 %, а по третьим — 92 и 0,9 %. Какие из этих данных более всего соответствуют истине? Вы, конечно, уже догадались, что наш вопрос — с подвохом. Все данные достоверны. Только в первом случае речь идет об «омеге», во втором — о «хи», а в третьем — о «фи». И прежде чем отвечать на подобный вопрос, вы вправе попросить: «Уточните, пожалуйста, формулировку». БЕЗОТХОДНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ Настоящий грамотный химик никогда бездумно не выльет в раковину отходы после своих экспериментов. Во- первых, он подумает о том возможном вреде, который может причинить этот слив окружающей среде, а во- вторых, постарается извлечь из отходов ценные компоненты. Надеемся, что и вы так поступаете в домашней и школьной лабораториях. Рубрика «Безотходная лаборатория» ждет от вас предложения по утилизации отходов тех или иных экспериментов. СГОДЯТСЯ И МЕДНЫЕ ОСТАТКИ После лабораторных и практических работ часто остаются растворы или сухие смеси веществ, содержащие соединения меди. Обычно все это выбрасывают или выливают. Но ведь из таких отходов можно выделить в чистом виде те или иные ценные соединения меди, да и окружающая нас среда от этого станет чище. Давайте попробуем. Только при этом постараемся, чтобы процесс регенерации соединений меди был прост, чтобы в нем использовались доступные и относительно дешевые вещества и материалы, иначе мы будем похожи на добытчиков изюма из булки. Клуб Юный химик 3* А теперь — домашнее задание. 1. Объясните, почему столь различны приведенные в нашем примере данные состава земной коры. 2. Каков состав кристаллического хлорида натрия в массовых, объемных и молярных долях? Плотность хлорида натрия — 2,16 г/см3. Ионные радиусы натрия — 0,098 нм, хлора — 0,181 нм. Продолжение см. в следующем номере журнала. Г. Б. ВОЛЬЕРОВ Так как соединения меди используют для различных целей, то и составы медных остатков также будут различаться. Единого способа их утилизации нет и быть не может. Поэтому рассмотрим несколько типичных случаев. Случай 1. Система Cu-f-CuO. Она образуется после опыта по восстановлению оксида меди (II) водородом: СиО+Н2=Си + НгО. Соотношения меди и оксида могут быть самыми разнообразными. Здесь возможны два варианта: либо полное восстановление оксида по реакции 3CuO+2C=3Cu + -т-СО+СОг, либо полное окисление меди: 2Cu+02=2CuO. Первый процесс целесообразен, когда много меди, второй — когда ее мало. Смешайте в чистой и сухой стеклянной банке 20 г медных остатков и 6 г истолченного в тонкий порошок аптечного карболена (источник углерода), плотно закройте пробкой и встряхивайте две минуты, чтобы содержимое хорошо перемешалось. Пересыпьте смесь в фарфоровый тигель, насыпьте еще сверху слой порошка карболена и прокалите в муфельной печи при 500—600 °С не дольше по- 67
лучаса. Из остывшего тигля извлеките маленькие слиточки меди. Для окисления металла поместите в тигель 10 г медных остатков и прокаливайте в муфельной печи при 700— 800 °С (красное каление) один час. Вытащите тигель из печи, поставьте его на деревянную подставку, охладите, перемешайте содержимое куском медной проволоки или стеклянной палочкой и снова прокаливайте один час. Полностью окисленный остывший продукт имеет бархатно-черный цвет без коричнево-красного оттенка, характерного для меди и оксида меди (I). Если масса прокалилась не до конца, прокалите ее еще раз. Остывший порошок пересыпьте в банку, не забыв приклеить этикетку «СиО, оксид меди (II)». Случай 2. Система CuO+Cu(OHJ* • СиСОз- Такая смесь образуется при термическом разложении основного карбоната меди (II) — малахита: Cu(OHJ- CuC03=2CuO+H20 + С02. Ее регенерировать просто: достаточно прокалить в фарфоровом тигле в течение \5—6 минут на электроплитке (температура не ниже 220 °С). В результате получим чистый оксид меди. Случай 3- Системы: Cu+Cu2++Fe2+ + +SO|- или Cu+Cu2++C|-. Они образуются после реакций замещения: CuS04+Fe=Cu+FeS04 и CuCI2+Fe= =Cu+FeCI2. В осадке — металлическая медь, а в растворе — смесь соединений Си2+ и Fe2+. При длительном хранении к ним присоединится еще и соответствующая соль Fe3+ (в результате окисления двухвалентного железа кислородом воздуха). Проще всего из этих остатков сначала выделить до конца медь по реакции Cu2++Fe=Cu°+Fe2+. А затем из раствора соответствующего соединения железа после его окисления — соль Fe2(S04K- 9H20 или FeCI^- 6H20. Налейте в стакан 200 мл медных остатков (только не смешивайте вместе соли серной и соляной кислот), внесите сюда 2—3 капли соответствующей концентрированной кислоты и опустите большой железный гвоздь, предварительно зачищенный до блеска наждачной шкуркой. Через каждые 5 минут перемешивайте раствор гвоздем. Примерно через час (все зависит от концентрации медной соли в исходном растворе), когда синяя или сине-зеленая окраска раствора сменится на светло-зеленую, характерную для соединений Fe2+, стеклянной палочкой соскребите слой меди с поверхности гвоздя и вытащите его. Медь отфильтруйте, промойте на фильтре 3—4 раза водой, затем 50 мл ацетона (осторожно! горюч!), перенесите на кусочек фильтровальной бумаги и пересыпьте в банку с порошком металлической меди: Раствор, содержащий соединения Fe2+. надо оставить на воздухе на 2—3 дня, либо 3—4 часа пропускать через него воздух с помощью аквариумного микрокомпрессора, либо добавить 80 мл 3%-ной аптечной перекиси водорода и нагреть, не доводя до кипения. В результате каждой из этих операций железо окислится до трехвалентного состояния. Полученные соли лучше не выпаривать. Они легко гидролизуются, и в сухом виде вы получите сложную смесь основных солей. Полученным раствором хлорида железа (III) вы сможете поделиться с радиолюбителями, которым .он необходим для протравливания плат. Случай 4- Система: CuO+Cu(OHJ-f- +Cu2++C|- + S02-+K+ + Na+. Такая смесь обычно образуется после лабораторных или практических работ, где решают экспериментальные задачи типа: СиО -*• СиС12 -*- CuS04 -* -*■ Си(ОНJ —>- СиС12 и т. д. Система содержит в осадке смесь оксида и гидроксида меди (II), а в растворе — смесь ионов Си2+, К+, Na+, С1— и SO|—. Проще и рациональнее всего осадить ионы в виде основного карбоната меди (II), а затем весь осадок, содержащий оксид, гидроксид и основной карбонат меди, отфильтровать и прокалить. Поместите 50 мл остатков с осадком в стакан или колбу на 250 мл, осторожно нагрейте до кипения при постоянном перемешивании стеклянной палочкой и вносите сюда отдельными порциями по 1—2 г аптечный бикарбонат натрия. Каждую последующую порцию вносите только тогда, когда прекратится выделение углекислого газа. Если присыпать много бикарбоната сразу, то реакция пойдет столь бурно, что смесь выбросит из колбы. Реакция закончится, как только раствор над осадком совершенно обесцветится. Тогда дайте колбе остыть, от- 68 Кпуб Юный химик
фильтруйте осадок, промойте его 8— 10 раз водой, высушите на листе фильтровальной бумаги, а затем прокалите в тигле на плитке при температуре 220°. В результате образуется оксид меди (II). Как видите, при бережном и грамотном отношении к отходам можно решить некоторые проблемы, связанные с реактивами. Л. ЛЫГИНА, Н. ПАРАВЯН jfyatcytK С двумя зеркальными изомерами вы знакомы на вкус. Это D(—)-молочная и Ц + )-молочная кислоты. Образуются они в равных количествах из молочного сахара лактозы в процессе молочнокислого брожения — скисания молока. Молочная кислота есть не что иное, как смесь двух зеркальных изомеров. Химический состав их абсолютно одинаков — недаром они изомеры. Различно лишь пространственное строение молекул, точнее, расположение атома водорода и ОН-группы у среднего атома углерода. Поэтому каждая из молекул словно представляет собой зеркальное отражение другой, отсюда и название. Зеркальная изомерия небезразлична для всего живого. Организмы во многих случаях усваивают или вырабатывают в процессе жизнедеятельности только один из зеркальных изомеров молочной кислоты или других оптически активных веществ. Например,ъ мышцах человека и животного в процессе работы всегда накапливается только Ц + )-молочная кислота. Как же различить практически зти два идентичных по составу соединения? D(—)-молочная кислота при прохождении через нее поляризованного света отклоняет плоскость поляризации влево, а ее зеркальный изомер — вправо. На этом основан так называемый поляриметрический метод: измеряя угол вращения плоскости поляризованного света, можно определить концентрации оптически активных веществ в растворе. А чтобы вам было проще представить зеркальные изомеры, посмотрите в лужу. Причем встаньте так, чтобы были хорошо видны не только проезжающие мимо автомобили, но и их отражения в воде. Автомобиль и его отражение движутся в одну сторону, например слева направо. Но если колеса автомобиля вращаются по часовой стрелке, то лужа вращает колеса «зеркального изомера автомобиля» с той же угловой скоростью против часовой стрелки. Н. КОСТЫРЯ детский вопрос Я проделал такой опыт: налил в бутылку обычной водопроводной воды, заткнул ее покрепче пробкой и выставил на мороз. Через несколько часов вода замерзла н бутылка лопнула. Тогда я взял еще одну бутылку и опять выставил ее на мороз, но на этот раз без пробки. Бутылка опять лопнула. Почему! Когда я спросил об этом у старшего брата, он сказал, что замерзающая вода может разорвать даже железные батареи и трубы, поэтому водопровод прокладывают глубоко под землей, да еще часто утепляют трубы, а в автомобили для охлаждения мотора зимой заливают не простую воду, а специальную незамерзающую смесь. И все же мне неясно, почему вода при замерзании разрывает трубы. особенно когда для нее есть свободный выход, как в моей бутылке без пробки. И еще у меня есть такой вопрос: какое давление создает замерзающая вода и можно ли сделать настолько крепкие трубы, чтобы они не попались зимой, когда вода в них замерзнет? Алексей Дмитриев, 7 класс, Мурманск На первый вопрос Алексея — почему лопнула бутылка — ответить довольно просто. Все дело в том, что лед занимает больший объем, чем вода — вот он и разрывает бутылку. Если бы вода замерзала только у стенок и дна бутылки, а поверхность воды оставалась бы свободной от льда, то по мере утолщения ледяного слоя вода из середины бутылки вытеснялась бы постепенно вверх, а бутылка осталась бы целой. При этом в середине ледяного цилиндра получился бы небольшой ледяной бугорок. В действительности вода начинает замерзать по всей поверхности и быстрее всего Кпуб Юный химии 69
именно сверху, где она соприкасается с морозным воздухом; вода как бы оказывается в ледяном панцире, на который давит изнутри с большой силой. Поэтому незакупоренная бутылка тоже лопается, причем довольно быстро. Ведь раздавить даже очень крепкую бутылку изнутри гораздо легче, чем снаружи: вспомним, как еще не родившийся цыпленок запросто разбивает скорлупу своего яйца. В то же время помочь своему братцу он не сможет, даже если бы очень захотел. Итак, нет ничего удивительного в том, что бутылка (или труба) не выдерживает давления и лопается. В водопроводной трубе вода также никогда не замерзает равномерно: всегда находятся участки, в которых вода замерзает быстрее, образуются ледяные пробки, а дальше все происходит в точности так же, как и в нашей бутылке. Кстати, есть простой способ, помогающий сохранить бутылку или любой другой сосуд с жидкостью от разрушения: для этого в середину сосуда надо поместить пластмассовый флакон или резиновый мячик, тогда находящийся в нем воздух будет по мере замерзания жидкости сжиматься и большого давления не возникнет. А теперь перейдем к самому интересному: попробуем предсказать, что произойдет, если вода будет замерзать в прочном герметичном сосуде. Пусть, например, в очень толстой плите из самой прочной стали сделана шаровая полость объемом 10 л, которая полностью заполнена при 0 °С водой (это можно сделать, например, через специальный тонкий канал, который затем наглухо закупорить). Теперь охладим плиту, скажем, до —1 °С. Так как охлаждение идет с поверхности, то вода начнет замерзать с краев полости. Если бы плотности воды и льда были одинаковыми, вся вода спокойно бы замерзла, как, например, затвердевает свинец в гипсовой форме, и никакого давления в полости не возникло бы. На самом деле лед имеет меньшую плотность, чем вода @,92 г/см3 при 0 °С), и соответственно больший объем: из одного литра воды при замерзании получается 1:0,92=1,09 л льда. А так как вода, в отличие от воздуха, сжимается с большим трудом, то образование уже тонкой корочки льда приводит к резкому повышению давления. Его можно рассчитать по формуле AV др = —— f где ДV — изменение объе- Vo- p ма воды при ее сжатии, Vo — объем несжатой воды (при Р=1 атм), р — сжимаемость воды, которая равна 5 • • Ю-5 атм-1. Последняя величина означает, что при увеличении давления на одну атмосферу объем воды (так же, как и большинства других жидкостей) уменьшается всего на несколько стотысячных от первоначального объема. Сжимаемость воды интересно сравнить с данными для других веществ, в том числе твердых. Близкой к воде сжимаемостью обладают металлический рубидий (Р=4- Ю-5 атм) и цезий (E=6,3 ■ 10-5 атм-1), а вот ртуть, например, сжимается в 10 раз труднее (р=4- Ю-6 атм). Приведем формулу для объемного сжатия к виду, удобному для расчета давления в полости. Пусть из 10 л воды замерзло х литров. Если бы лед из полости непрерывно удалялся, то никакого давления бы не возникло; это дает нам величину Vo=10—х. Далее, из х л замерзшей воды получается 1,09х л льда, поэтому объем сжатой воды, находящейся под давлением, составит A0—1,09х) л; изменение объема воды равно AV=A0—х) — —A0—1,09х)=0,09х л. Подставляя величины для Vo и AV в формулу для АР, получим: 0,09х 2000х Р— = = атАА. A0—х)* 5* Ю-5 10—х При выводе этой формулы мы предполагали, что лед несжимаем и его объем не зависит от давления. В действительности лед, конечно, тоже сжимается. Однако экспериментальное определение сжимаемости обычного льда (почему здесь лед назван «обычным», будет ясно из дальнейшего) при температуре —13°С дало величину 1,3- 10~5атм—\ то есть лед сжимается приблизительно в 4 раза труднее, чем вода, так что в первом приближении сжимаемостью льда можно пренебречь. Итак, мы получили очень простую формулу, по которой вы можете рассчитать давление, возникающее при замерзании того или иного количества воды. Расчеты по этой формуле дают 70 Клуб Юныр химик
довольно неожиданные результаты. Предположим, например, что замерз 1 % воды, то есть 0,1 л. Нетрудно подсчитать, что это соответствует слою льда на внутренней стенке полости толщиной всего 0,5 мм. И оказывается, что такой ничтожный слой льда в 10- литровом объеме увеличивает давление на 2000- 0,1:9,9^20 атм! С утолщением ледяной корки давление будет стремительно расти. Вы сами можете его рассчитать для слоя льда толщиной 1, 3 или 10 мм. Отметим также что при проведении подобного эксперимента необходимо учитывать следующий факт. С повышением давления температура замерзания воды постепенно понижается (сначала примерно на 1 С при увеличении давления на каждые 130 атм, затем чуть быстрее), поэтому для дальнейшего нарастания льда придется охлаждать плиту все сильнее. Если бы лед был абсолютно несжимаем, то теоретически мы могли бы получить сколь угодно большое давление. Например, при замерзании 99 % воды (х=9,9 л) формула дает ДР= =2000- 9,9:0,1^200 000 атм. В действительности такого давления получить не удастся, и вот почему. Как мы уже отмечали, лед тоже сжимается, хотя и в меньшей степени, чем вода. Это свойство приводит к еще одному драматическому эффекту в опыте с плитой: оказывается, при достаточно больших давлениях лед можно «раздавить». Молекулы воды образуют ажурную кристаллическую структуру льда со множеством полостей. Этим, кстати, объясняется более низкая по сравнению с водой плотность его, а также существование множества так называемых клатратных соединений льда, в которых полости в его кристаллической решетке заполняются молекулами других веществ с образованием таких необычных соединений без химических связей, как Хе - 5,75Н20 или СН4* 6Н2О. Такое «раздавливание» льда приводит к двум последствиям. Во-первых, с повышением давления выше определенной величины наша формула перестает «работать». Во-вторых, при достижении этого давления гексагональная кристаллическая решетка обычного льда (его называют лед-1) окончательно ломается и лед превращается в другую, более плотную модификацию с тетрагональной кристаллической решеткой (так называемый лед-Ill). Это происходит при давлении 2060 атм, когда температура замерзания воды снизилась уже до —22 °С. Лед-Ill — плотный лед, он тяжелее воды и тонет в ней. Поэтому после его образования дальнейшего увеличения давления в полости не произойдет. Если же продолжать повышать давление, но уже искусственно, с помощью пресса, то можно получить и другие модификации льда — в настоящее время их известно по крайней мере девять (подробнее о разных льдах можно прочитать в книге И. В. Петрянова «Самое необыкновенное вещество в мире». М.: Педагогика, 1981). Впервые «плотный лед» был получен еще в начале века немецким физико- химиком Г. Тамманом. А могут ли необычные модификации льда существовать в природе? Наиболее толстый ледяной щит на Земле (он находится в Антарктиде) достигает 4 км, что соответствует давлению под ним 350 атм. Как видим, это очень далеко до точки перехода льда-1 в более плотную модификацию. Поэтому в естественных условиях, по крайней мере на нашей планете, не может быть других льдов, кроме льда-1. В заключение ответим еще на один вопрос письма: можно ли изготовить трубы, выдерживающие давление более 2000 атм? Конечно, можно. Но стоить они будут столько, что значительно дешевле одевать обычные трубы в теплоизолирующий материал или закапывать их поглубже, где температура не опускается ниже 0 °С. И еще. Если у вас случайно замерзнет и лопнет бутылка с лимонадом или яблочным соком, не очень расстраивайтесь, а подумайте, какие интереснейшие явления природы привели к этому событию. Ну а льдышку, когда она как следует замерзнет, тщательно очистите от осколков, положите в миске в теплое место, и через час вы уже сможете угостить приятеля приятным напитком, не забыв обязательно профильтровать его через несколько слоев марли. И. ЛЕЕНСОН ПОПРАВКА В № 7'за 1985 г. на с. 78 в условий задачи 2 вместо 3,36 л ошибочно указано 336 мл. Соответственно в решении задачи п(Н,)=0,15 моль (вместо 0,015) и п(А1)=0,1 моль (вместо 0,01). Кпуб Юный химик 71
Лечение клинописных табличек В, И. СТРОГАНОВА, Государственный Эрмитаж Пять тысяч лет назад, в конце IV — начале III тысячелетия до н. э., в Месопотамии была изобретена письменность. В изящных знаках, нанесенных тростниковой палочкой на глиняные таблички, ее создатели — шумеры запечатлели высокий уровень своей цивилизации. Современное человечество • открыло для себя письменность Древней Месопотамии только в конце прошлого века. Сейчас в различных музеях и коллекциях мира хранится несколько сотен тысяч клинописных табличек. Они создавались в разные периоды истории шуме- ро-вавилонской цивилизации, вплоть до середины I тысячелетия до н. э. Различно и их содержание — от хозяйственных отчетов первых в истории чиновников до юридических документов, от записей пословиц и поговорок до религиозных гимнов и эпических поэм. Но что бы ни было записано на глиняных страницах древнейших письменных памятников, каждый их фрагмент, каждый знак имеет огромную научную ценность, утрата даже мельчайшего кусочка любой таблички может безвозвратно лишить нас уникальной информации о первых шагах человеческой- культуры. Поэтому так бережно хранятся и реставрируются клинописные таблички в крупнейших музеях мира. Наша страна располагает сравнительно небольшой коллекцией клинописных табличек — около 3500 их находятся в Государственном Эрмитаже и еще около 1500 в Государственном музее изобразительных искусств им. Пушкина. Это немного по сравнению, например, с Британским музеем, где насчитывается около 100 тысяч табличек. Но большая часть этой огромной коллекции относится к сравнительно позднему време-
ни — середине I тысячелетия до н. э. — и представляет собой поздневавилонские копии с более ранних оригиналов. В наших же собраниях хранятся самые древние из известных ныне клинописных табличек. Например, находящиеся в Эрмитаже таблички из храмового архива шумерского города Лагаш относятся к XXIV в. до н. э.— их возраст более 4300 лет. Эрмитажная коллекция клинописных табличек была собрана в конце прошлого и начале нынешнего столетий. Уже в первые годы ее изучения стало ясно, что таблички нуждаются в реставрации: поверхность многих из них была покрыта плотными наслоениями солей, сильно затруднявшими чтение текстов. Климат Ленинграда не слишком благоприятен для хранения глиняных табличек. А после того как коллекция пережила блокаду, во время которой условия хранения были особенно неблагоприятными, она дала целый взрыв болезней — ценнейшие памятники стали растрескиваться, расслаиваться, а нередко и рассыпаться в прах. Однако до лечения клинописных табличек у реставраторов Эрмитажа долго не доходили руки: слишком много более неотложных дел нужно было сделать в этом громадном хранилище уникальных ценностей искусства и культуры, срочного внимания требовали многие всемирно известные шедевры, выполненные в не столь долговечных материалах. Глину же все привыкли считать вечной: в конце концов, просуществовали же эти таблички больше четырех тысяч лет без особого ухода... Только в 1977 г. в Эрмитаже был создан участок реставрации клинописных табличек и выделен для этой сложной работы специальный реставратор. ГЛАВНЫЙ ВРАГ ГЛИНЫ Месопотамская глина, из которой четыре с лишним тысячи лет назад делали таблички для письма, содержала много водорастворимых солей, в основном хлоридов. Кроме того, в толще черепка, пролежавшего в земле тысячи лет, во всех его порах накопилось за это время немало посторонних веществ. Соли и стали главным врагом табличек. Они чутко реагируют на малейшие изменения влажности окружающего воздуха (а в Ленинграде перепады атмосферной влажности могут происходить по нескольку раз в день). При повышении влажности соли растворяются, и их насыщенный раствор мигрирует в порах таблички; при понижении — кристаллизуются в ее теле, нарушая связи между частичками минералов — компонентов глины, обычно и без того слабые, потому что большинство табличек обожжено слабо или не обожжено вовсе. За тысячелетия жизни табличек содержащиеся в них соли совершили миллионы таких переходов, каждый из которых уносил какую-то долю первоначальной прочности: «вечная» глина медленно, но неотвратимо старела. Первые попытки реставрации клинописных табличек Эрмитажа предприняли еще в начале века создатель коллекции академик Н. П. Лихачев и ее исследователь, крупнейший востоковед М. В. Никольский, который издал 900 шумерских табличек III тысячелетия до н. э. Чтобы прочесть клинописные знаки, они удаляли соляной кислотой наслоения на поверхности табличек, состоящие в основном из гипса. Гипс растворялся, но таблички при этом еще больше насыщались водорастворимыми хлоридами. В некоторых табличках их содержание достигает сейчас 8—12 % от массы сухого вещества... Чтобы предотвратить разрушение табличек, нужно, очевидно, тем или иным способом удалить соли, пропитывающие глину. Известен способ обессоливания музейных экспонатов, который ввел в употребление в 20-х годах английский химик А. Скотт, работавший в Британском музее. Он закреплял поверхность экспоната клеящим составом, проницаемым для воды, а потом накладывал своеобразный компресс — пульпу из мелко раздробленной фильтровальной бумаги, промоченную дистиллированной водой. В течение нескольких дней такая мокрая пульпа увлажняет предмет, а потом вода из него, подтягиваясь к подсыхающим с поверхности слоям бумаги, выводит с собой через поры материала растворенные соли и, испаряясь, оставляет их в пульпе. Многократно сменяя пульпу на протяжении недель, месяцев,
а если нужно, и лет, удается извлечь из экспоната почти все растворимые соли. Этот метод нашел широкое применение в реставрации предметов из известняка различной плотности, лёсса и т. д. (в частности, для памятников из лёсса такой метод тонко и детально разработан в нашем музее). Долгое время он был основным и в работе с клинописными табличками. Однако результативность его зависит прежде всего от водопроницаемости материала. Лёсс, например,— это тонкий суглинок, глины в нем всего 7—10 %, а остальное — кварц о частицами размером 0,03—0,04 мм, поэтому лёсс обладает достаточной пропускной способностью и для воды, и для клеящего раствора. Частицы же глины имеют размер не более 0,001 мм, и водопроницаемость ее очень мала. Не зря глина издревле служила человеку строительным материалом, защищавшим как от атмосферных осадков, так и от подземных вод. К тому же тончайшие поры между частицами глины в табличках теперь закрыты кристаллизующимися в них солями. Поэтому при работе по способу Скотта с табличками клеящий раствор вместо того, чтобы проникать в массу, остается на самой поверхности, превращаясь практически в плотную пленку, лишенную связи с расположенной глубже размягченной, набухшей в воде глиной. При смене пульпы вместе с обрывками пленки теряются и драгоценные частицы поверхности. А на всю глубину табличка вообще едва ли промокает, внутренние ее слои не обессоливаются, и по прошествии нескольких лет оставшиеся соли вновь выходят к поверхности и дают о себе знать. Но если до обработки поверхности клеем она была слабой частью слабого же целого, то теперь поверхность крепче, чем сердцевина таблички, это прочная корка, которая задерживает рвущиеся наружу вместе с испаряющейся водой соли. И теперь поверхность не шелушится, не «пылит», Ь 'L *.^r' / - 2 как прежде, а лопается, обламывается целыми участками. Восстановление табличек, подвергнутых ранее такой обработке,— сложнейший, кропотливый и не всегда приводящий к успеху труд. Стало ясно: если мы не хотим, чтобы древние документы разрушались и дальше, от метода обессоливания при помощи пульпы нужно отказаться. Предстояло искать новое, научно обоснованное решение проблемы. Это было тем труднее, что ни одно возникающее предположение не могло быть проверено экспериментально: эксперименты с уникальными экспонатами исключены... ЛЕЧЕНИЕ ТЕПЛОМ Главная задача состояла в том, чтобы .перед вымачиванием — а без него
Документы из храмового архива шумерского города Лагаш, хранящиеся в Государственном Эрмитаже A),— самые древние из дошедших до нас клинописных табличек: им больше 4300 лет. Храм был посвящен богине Бау, второму по значению божеству государства Лагаш. Владения храма занимали б тыс. гектаров, в его хозяйстве, которым управляла самолично супруга правителя государства, работало до 900 человек, в том числе более 200 рабынь. Основная часть документов архива касается скотоводства — это расписки в получении скота, предназначенного для жертвоприношений, описи произведенных в хозяйстве кож, шерсти, масла и т. д. На фотографиях хорошо видны следы повреждений, вызванных изменениями температуры и влажности: разрушение слабообожженной таблички B), отшелушивание поверхности C), вызывающие его кристаллы солей D). В ходе реставрации по методу, разработанному в Эрмитаже, таблички подвергают прогреву в строго контролируемых условиях, в результате вода, заключенная в толще глины, вместе с растворенными в ней солями выходит на поверхность и испаряется, оставляя кристаллы солей, которые теперь можно • убрать механическим способом E) невозможно обойтись, если мы хотим извлечь из глиняной массы соли,— тем или иным способом укрепить таблички. Еще . в 20-е годы реставратор М. В. Фармаковский, много работавший с керамикой, предложил использовать для очистки и укрепления табличек тепло. С одной стороны, прогрев заставляет воду выходить из толщи глины на поверхность и здесь испаряться, оставляя принесенные с собой соли, которые потом можно убрать механическим способом. А с другой стороны, прогрев увеличивает площадь контактов между разъединенными частичками глины, укрепляет ослабленные связи между ними и повышает прочность таблички настолько, что она может выдержать погружение в воду, вымывающую остатки солей. Тепловую обработку клинописных табличек реставраторы применяют во всех крупных музеях мира. Хорошо разработана техника этого дела — прогрев проводится в автоматически регулируемом режиме, температуру повышают и особенно понижают с большой осторожностью, постепенно, чтобы из-за разных коэффициентов расширения компо-
нентов глины'в ней не возникли опасные внутренние напряжения. И тем не менее все реставраторы, пользующиеся этим методом, отмечали, что во многих случаях, несмотря на любые предосторожности, таблички при прогреве растрескивались и разрушались... Чтобы определить оптимальный режим тепловой обработки наших табличек, нужно было, очевидно, критически осмыслить опыт, накопленный в этой области. Единого мнения здесь, как выяснилось, нет: на мои запросы о режиме прогрева из разных музеев пришли самые разноречивые ответы. Ф. Ратген предлагал прокаливать таблички при 500 °С, Фармаковский нагревал их выше 573 °С, английский реставратор Дж. Плендерлис — выше 600 °С; в Британском музее и Переднеазиатском музее (Берлин) работают при температуре 700—750°, а в Пенсильванском университете при 825°... Предстояло, видимо, как следует разобраться в том, какие процессы происходят в глине при прокаливании, как изменяются под действием тепла разные ее компоненты. И вот какая картина представилась нам после тщательного изучения литературы, консультаций с физиками, химиками, специалистами по керамике и огнеупорам. Глина состоит из кристаллов различных минералов, точки плавления которых колеблются в широком диапазоне. Некоторые из них — так называемые плавни — довольно легкоплавки; другие образуют огнестойкий скелет -— например, кремнезем, или 0-кварц (в глинах, с которыми нам приходится иметь дело, его примерно 80 %), плавится при 573°, а каолинит — при 900°. Кроме того, в табличках есть вода — как свободная, которая находится в порах между частичками минералов и испаряется при 100°, так и связанная в кристаллах, которая выделяется только с разрушением кристаллической решетки. И конечно, соли, которые тоже изменяют свои свойства при изменении температуры. В общем, получается, что при постепенном нагревании таблички в ней последовательно идут следующие процессы: 100° — испаряется свободная вода из пор, теряют часть связанной воды кристаллы гипса (если на этом нагрев прекратить, то при охлаждении гипс снова будет поглощать воду из воздуха, увеличиваясь в объеме, что может привести к растрескиванию таблички — эту способность гипс теряет при нагреве до 250°); 350—400 ° — выгорают, превращаясь в углекислый газ и водяной пар, органические вещества, тоже на ходящиеся в табличке, и благодаря этому предотвращается опасность плесневения и загнивания; 400—430 ° — плавятся наиболее легкоплавкие компоненты глины, что повышает прочность таблички; начинается выделение воды, связанной в кристаллах; 573 ° — происходит перестройка кристаллов кремнезема: Р-кварц обратимо переходит в а-кварц с изменением объема почти на 1 %, что тоже может стать причиной растрескивания. Продолжать дальше вряд ли стоит — еще более высокие температуры вызывают уже спекание глины, глубокое изменение ее структуры и свойств. Обжигать таблички, которые в древности обжигу не подвергались,— значит уже выйти за пределы дозволенного при реставрации. Эти представления и легли в основу разработанной нами методики укрепления табличек нагревом. Точнее, двух методик. Одна из них применяется в работе со сравнительно крепкими, как правило — обожженными табличками. Их мы прогреваем до 350—400°: этого достаточно, чтобы разрушить кристаллы солей, обычно плотной коркой покрывающих поверхность, и подсушить глиняную массу. При этом не плавятся даже самые легкоплавкие компоненты глины. А необожженные или слабо обожженные таблички, гораздо менее прочные (если капнуть на них водой, то под микроскопом хорошо видно, как расплываются в воде частицы глины), приходится прогревать до 550—570 с, но не выше 573 °. Это достаточно безопасная, «щадящая» температура, которая еще не
вызывает серьезных структурных изменений в глине, не делает ее хрупкой, но в то же время гарантирует прочность, достаточную для дальнейшей работы. Самое трудное — определить, какой из этих режимов лучше всего подходит для каждой данной таблички. Здесь помогает и цвет глины, и проба водой, о которой только что говорилось, но огромную роль играет опыт и интуиция реставратора, которые делают обжиг настоящим искусством. За закрытой дверцей муфеля невидимо для нас происходит процесс, результат которого можно будет увидеть лишь много часов спустя. В каждую минуту этих долгих часов от каждого градуса изменения температуры зависит, быть или не быть этой страничке из истории не существующего теперь народа. И когда утром, открыв муфель, мы видим, что на дне тигля нет ни одной отвалившейся частицы, это приносит глубокое удовлетворение и настоящую радость. НА ПУТИ К ВЫЗДОРОВЛЕНИЮ С извлеченными из печи табличками еще предстоит немало работы. Нельзя, поддавшись искушению, смахнуть разрыхленные соли, которые покрывают ее поверхность: они лежат не только на поверхности, но и в порах, в мельчайших трещинах, гДе смешаны с разрушенной ими глиняной массой. Поэтому в большинстве случаев табличку нужно покрыть клеящим раствором — он создаст тонкую пленку, которая закрепит ослабленную поверхность. Подобрать для этого подходящий клей тоже не так просто. Реставратор может работать только так называемыми обратимыми материалами — такими, которые при желании или необходимости можно убрать, не нанеся ущерба памятнику. Сегодня даже начинающие реставраторы знают, что силикатный клей превращается в стекло, воздействовать на которое можно только плавиковой кислотой, одновременно разрушающей и глину. Всем известный клей БФ после высыхания становится вообще практически нерастворимым, убрать его можно только механически, а это — новые потери. Наиболее широкое распространение в .реставрации сейчас получил полибутил- метакрилат (ПБМА). Он хорошо растворим, обладает великолепной адгезией, пластичнЪстью, химически инертен. Именно этот клей стал первым помощником реставраторов. А при реставрации клинописных табличек особенно важным оказалось еще одно его замечательное свойство: обволакивая поверхность таблички тончайшей пленкой, которая защищает ее от внешних воздействий, он в то же время пропускает воду. Табличку, закрепленную ПБМА, можно без опасений опускать в воду для обес- соливания. Процесс обессоливания табличек продолжается обычно 7—8 недель и заканчивается тогда, когда анализ свидетельствует, что в воду, где вымачиваются таблички, перестали выходить наиболее растворимые соли — хлориды.
Теперь можно просушить таблички, уравновесить их внутреннюю влажность с влажностью среды. Это дело тоже требует большой осторожности. Те, кто бывал в археологических экспедициях, знают, что находки, только что вынутые из влажной земли, нуждаются в акклиматизации: их прячут от солнечных лучей, укрывают от сквозняков. Здесь тоже помогает ПБМА — покрытые им таблички менее подвержены неравномерному высыханию. И только после того как просушка закончена, можно подклеить отшелушившиеся частички документа, вмонтировать их на нужные места, подсказанные формой скола, при обязательной консультации научного сотрудника (здесь мне хотелось бы сказать самые теплые слова благодарности за повседневную помощь и консультации хранителю собрания клинописных табличек отдела Востока Государственного Эрмитажа доктору исторических наук Н. Б. Янковской), и переходить к последнему ответственному этапу работы: расчистке текста. Постепенно размягчая растворителем пленку ПБМА, мы заставляем клей проникать внутрь таблички, а остальную его часть, вместе с кристаллами солей и загрязнениями, снимаем кистью и тонкими инструментами. И вот работа закончена. Лежит на ладони кусочек глины, испещренный тонкими, до сегодняшнего дня во многом загадочными письменами — теперь он спасен от разрушения, будет .жить. Восстановление памятников давно минувших эпох — дело чрезвычайно кропотливое и сложное. Нельзя заниматься им, не испытывая сочувствия к страданиям, которые претерпела за свою долгую жизнь клинописная табличка. Недаром все, кто имеет отношение к их реставрации, употребляют скорее медицинские понятия: «табличка больна», ее нужно «оздоровить», она «должна отдохнуть»... Зато успешное возвращение к жизни каждого такого памятника древнейшей письменности позволяет почувствовать связь времен, ощутить свою сопричастность к жизни и работе древнего писца-шумера, в уста которого притча, сочиненная 5000 лет назад и записанная на табличке № 15234 из собрания Государственного Эрмитажа, вложила гордые слова: Мудрые люди, что средь нас живут, С тех пор как.Энки всему названье дал, Столь искусной работы, как дело писца, что я избрал, Не могут назвать! В оформлении статьи использованы иллюстрации из книги «Искусство Месопотамии» (Лейпциг, 1964)
Книги О «Образование и наука — единство или противоположность?» Имя академика Никиты Николаевича Моисеева хорошо известно читателям «Химии и жизни» — его выступления на страницах журнала всегда были посвящены актуальнейшим проблемам развития нашей страны и всей современной цивилизации. Исключительно актуальна и новая книга Н. Н. Моисеева «Слово о научно-технической революции», выпущенная в преддверии XXVII съезда КПСС издательством «Молодая гвардия» (Москва, 1985). Книга вышла тиражом, который вот уже лет пятьдесят по инерции любят называть большим — целых сто тысяч... «В книге говорится и об электронных вычислительных машинах, но обращена она прежде всего в сторону проблем общественных»,— заявлено прямо в авторском предисловии. Моисеев предупреждает, что не согласен ни с теми, кто провидит конец света от научно-технической революции, ни с теми, кто просто верит, что «все как-нибудь образуется». Очевидно, поэтому четвертая часть книжки заключает в себе изложение дела, которое автор считает одним из самых важных в сегодняшнем мире и называет «Программой Учитель». Моисеев доказывает, что. «сейчас, как никогда, необходима четкая концепция человека и программа претворения ее в жизнь. Но поведение человека, характер его мышления, структура воспитания — очень консервативная сфера общественной жизни. Нужны поколения, чтобы «Программа Учитель» дала заметные результаты. Вот почему она, «Программа Учитель», может быть, самая актуальная из всех проблем, поставленных НТР перед человечеством...» Эти суждения автора прямо перекликаются с задачами не только реформы средней школы, но и серьезной перестройки высшего и среднего специального образования, звучащими все настойчивее в партийных решениях. Перед вами глава из раздела «Программа Учитель» книги академика Никиты Николаевича МОИСЕЕВА «Слово о научно-технической революции». В нашей стране сложилась вполне определенная система, где расположились вузы отдельно, НИИ — отдельно. Исследованиями заняты преимущественно отраслевые и академические институты, обучением -г- высшие учебные заведения. Хорошо это или плохо? Ответить однозначно нельзя. В свое время не только обучение, но и основные исследования проводились в стенах высших учебных заведений. Эта традиция до сих пор очень сильна на Западе. Но в последние 30—40 лет там тоже возникло много исследовательских организаций, не связанных непосредственно с вузами. Их создают крупные корпорации и государство. Возникают и коммерческие исследовательские центры. В этом есть определенный резон. И первым, кто начал создавать такую систему специальных НИИ, был Советский Союз. На заре Советской власти по инициативе Н. Е. Жуковского был создан знаменитый ЦАГИ — сердце советской авиационной промышленности и науки. Созданы были и другие исследовательские центры, обеспечившие прогресс отечественной промышленности. Однако в той системе, которая у нас сложилась, не одни плюсы. Обратим внимание на тот факт, что значительнейшая часть лиц, имеющих ученые степени и звания, работает в вузах, а основные исследования делаются вне вузов. И еще одна тенденция — наиболее талантливые молодые ученые стремятся из вуза в НИИ, и все меньше и меньше крупных исследователей, проектировщиков занимается преподаванием. Студента, которому предстоит заниматься исследованиями, как правило, учит не исследователь, а «штатный преподаватель». Значит, в результате сложившейся системы студентов учат «не самые лучшие». Эти обстоятельства, тревожные сами по себе, превращаются в реальную опасность, когда речь заходит о подготовке 79
кадров по «горячим» направлениям, рожденным научно-технической революцией. Если преподаватель начертательной геометрии или сопромата не ведет интенсивной научной работы, то беды от этого большой не будет. Уже по меньшей мере сто лет назад эти нужные инженеру знания вполне канонизировались. Но вот если дипломной работой специалиста по лазерной технике или автоматизированной системе проектирования самолета руководит человек, сам непосредственно не участвующий в подобной деятельности, то это по-настоящему опасно. Преподавание должно легко адаптироваться к новым тенденциям. Но это можно сделать лишь тогда, когда учит студента человек, который сам находится на переднем крае науки. НТР требует тесной связи науки и преподавания, но между ними возникли барьеры! Как их преодолеть? Об этом уже много писалось. Я уверен, что сегодня та схема, которая принята в Московском физико-техническом институте, является вполне удовлетворительным решением вопроса в рамках сложившейся системы разделения науки и образования.* Смысл нашей физ- теховской схемы очень прост. Существует определенное количество базовых НИИ, которые отвечают за подготовку специалиста так же, как и сам МФТИ. Начиная с третьего курса студенты проводят часть своего времени в этих базовых НИИ — от 3 до 5 дней в неделю. В исследовательских институтах им читают лекции по специальным дисциплинам, они работают в лабораториях, тех самых лабораториях, где создаемся наука и техника завтрашнего дня, они участвуют в плановых работах НИИ. Исследовательским институтам это очень выгодно. Они имеют не только дополнительный научный персонал: им дано право первоочередного отбора специалистов. Базовые НИИ получают не только лучших выпускников физтеха, но и готовых исследователей, ибо четыре года студенты уже работали по тематике НИИ. «Пусковой период» молодого спе- * В МФТИ девять факультетов — от физической и квантовой электроники до аэромеханики и летательной техники. Два из них имеют отношение к возможным интересам младших читателей «Химии и жизни»: молекулярной и химической физики, физико-химической биологии. Внимание, вступительные экзамены, как и в МГУ, в июле.— Ред. циалиста, который обычно занимает около трех лет, сведен системой МФТИ к нулю. Говорят, что наша система очень дорога. С точки зрения финансового управления Министерства высшего образования — безусловно. Дело в том, что наша система ориентирована на индивидуальную подготовку студента и, значит, требует большего количества преподавателей, чем обычная поточная подготовка. Один из работников министерства мне сказал, что за те деньги, которые тратятся на одного физтеховца, можно было бы в энском университете подготовить трех прикладных математиков. Я не знаю, каких математиков там готовят. Я знаю только, что » энском университете нет никакой машинной базы и он полностью оторван от всяких исследований в этой области. И может быть, подготовив одного физтеховца, мы оказали услугу государству хотя бы тем, что энский университет не подготовил трех прикладных математиков. Я думаю, что в подобных финансовых расчетах надо рассуждать по-иному. Можно подсчитать, во что обходится «пусковой период» молодого специалиста, обученного не тому, что нужно для работы в НИИ, и не так, как это нужно. И вычесть эту сумму из тех денег, которые тратятся на физтеховца. Вот тогда-то мы и получим те реальные рубли, которые на него тратятся, И они будут совсем другие, чем те, которые насчитали в финансовом управлении министерства. Но физтеховская система не единственная и, я думаю, не универсальная альтернатива. Существует система контрактов (хозяйственных договоров) с промышленностью. Она дает возможность привлекать студентов и преподавателей к активной исследовательской или проектной деятельности. За эту работу заказчик платит вузу деньги, в том числе и заработную плату. Но вот трудность — эта заработная плата строго лимитирована. Каждый вуз имеет право взять объем работы на сумму, не превышающую некоторого предела. А сейчас появилась тенденция и этот предел уменьшить. Существует много причин, заставляющих это делать. Но давайте вдумаемся в политэкономический смысл подобных акций. Ведь они означают сознательное уменьшение общественной произ- 80
водительности труда. Я уж не говорю о том, что, студенты и преподаватели лишаются возможности приобщаться к исследованиям. Конечно, можно понять и аргументы, которые выдвигают финансовые работники, ограничивая работы по хозяйственным договорам. Такая работа по контрактам увеличивает реальную зарплату, которую получают преподаватели. Но ведь отказ от нее означает уменьшение количества труда, производимого гражданами нашей страны. Надо, по-видимому, искать способы товарной компенсации этой дополнительной зарплаты, а не уменьшать в административном порядке объем общественно полезного труда. Замечу, что на Западе система контрактов очень распространена. Она-то и является тем основным средством, которое позволяет преподавателям оставаться на уровне современных знаний и приобщать к исследовательской деятельности будущих специалистов со студенческих лет. А то, что успешное выполнение контракта гарантирует преподавательскую зарплату, значительно превосходящую обычное университетское жалованье, никого не волнует. Собственно, такая же ситуация складывается и с совместительством. Об этом тоже много говорилось в нашей печати. И опять те, кто возражает против совместительства, почему-то прежде всего беспокоятся о том, что известная часть специалистов будет получать большую' зарплату. И даже подсчитывают допол- нител ьные затраты. Но я думаю, что расчеты, которые обычно приводятся, не выдерживают никакой критики. Ведь сейчас мы должны иметь двойной комплект квалифицированных научных работников, один — в вузах, а другой — в НИИ! Какой стране это под силу? И не только это. Почти во всех столицах союзных республик и других городах, где мало НИИ, профессора заведуют отделами НЛИ, а ассистенты вместо них читают лекции. Такова реальность, и ее надо учитывать, прежде чем начинать считать. Да и считать надо по-другому. Заметим только, что ставки профессора и шофера автобуса примерно одинаковы. И совсем немного потребовалось бы шоферских ставок для того, чтобы квалифицированные специалисты, работающие в исследовательских и проектных институтах, снова стали учить студентов. Требование единства исследований и обучения — это настоятельное требование научно-технической революции! Я думаю, что комплекс вопросов, которые мы здесь обсуждаем, не под силу решать Министерству высшего образования. И не потому, что министерство хорошо или плохо работает. Здесь, как мне кажется, все обсто ит ел ож нее. В структуре, реализующей подготовку кадров, практически отсутствует обратная связь. В самом деле, система подготовки кадров готовит специалистов, а используют их другие системы: народное хозяйство, администрация, наука и т. д. И должны пройти годы, прежде чем станет возможно оценить качество этих специалистов. А что значит в этой ситуации слово «качество»? Что такое здесь хорошо и что такое плохо? Мне кажется, что подход к оценке может быть только один: насколько специалист способен удовлетворить требования общества к упрочению своего гомеостазиса. А это выясняется отнюдь не сразу! Не случайно авторитет, репутация, престиж высшего учебного заведения, научной школы или кафедры создается десятилетиями. Поэтому, встречая те или иные трудности, управленческий аппарат министерства может легко поддаться соблазну «сделать попроще». И он мирится с тем, что основные лекщш читают ассистенты, хотя рядом в том же городе работают квалифицированные профессора. Ему это сделать легче, чем входить в тяжелые и длительные дискуссии с Министерством финансов о прибавке «шоферских ставок». Но что из этого получается, становится ясно лишь через несколько лет, когда выпускники приступают к практической работе. Мне кажется, что здесь необходимы надведомственные экспертизы — постоянно действующие коллегии, группы советчиков, подчиняющиеся только высшим органам власти. Решение этих коллегий должно иметь после их утверждения силу закона. Я не хотел 6ы вдаваться в дальней- шие подробности. Свою задачу я видел в том, чтобы показать, какие новые проблемы выдвигает НТР в области подготовки кадров, и высказать уверенность, что при определенном изменении существующих процедур принятия решений эти проблемы могут быть решены. Настоящих препятствий здесь нет! 81
Как закрывают частицы ФИЗИКА НА ЭВМ Я начал общаться с вычислительным центром ДЕЗИ часа через три после приезда, получив личный пароль, который дает возможность «беседовать» с ЭВМ при помощи дисплеев. Дисплеев, или, как их иначе называют, терминалов, на территории ДЕЗИ установлено около полутора сотен и расположены они повсюду, во всех лабораторных корпусах. Все они соединены с центральным процессором, всегда включены и готовы к работе. Бывает, что на ЭВМ работают по сто — сто двадцать человек одновременно, причем никто никому не мешает, только решения находятся медленнее, если машина считает сразу несколько сотен задач. Диалог с машиной можно начать в любой момент: присесть, где удобно, запустить программу, проверить, как считаются те, что ты ввел раньше. Общение с ЭВМ быстро становится повседневной привычкой. Происходит диалог так: набираешь на ^клавиатуре свое имя. ЭВМ спрашивает пароль, отвечаешь, после чего получаешь возможность работать с программами в твоей библиотеке. Библиотекой на жаргоне программистов называется собрание программ, хранящееся в памяти ЭВМ. Читать можно программы из чужих библиотек, а изменять — только свои. Далее — по потребности: можно Окончание. Начало — в № 10. вызвать на экран текст программы и что-нибудь изменить в нем, можно посмотреть результаты уже завершившейся программы, а можно ознакомиться с новостями ДЕЗИ. Работают вычислительный центр и все терминалы круглосуточно, вполне можно подключаться и ночью, что случается довольно часто. Одна из причин таких ночных бдений интересна, и о ней стоит рассказать подробней. Хотя вычислительный центр обладает колоссальными счетными мощностями, все же какие-то задачи считаются в первую очередь, а какие-то — во вторую. Но если спросить у любого экспериментатора, то без всякого сомнения он ответит, что именяо его задача самая важная и ее надо решать раньше всех. Для наведения порядка придумана система приоритетов. Если задача запускается на счет с меткой высокого приоритета, то компьютер начинает ее решать сразу же, как только вы ее запустили. Если приоритет средний, приходится подождать два, а то и три часа. Для низкого приоритета нет гарантии, что вы получите результат сегодня. Есть масса дополнительных градаций: задачи без магнитофонных лент проходят быстрее, длинные задачи машина откладывает напоследок и т. п. Каждая группа физиков ежедневно получает определенный лимит времени. Кому сколько, решает специальный ко- 82
митет, состоящий из авторитетных экспериментаторов и программистов. У нас, например, было десять минут высокого приоритета, восемьдесят среднего, а низкого — в избытке. Согласитесь, небогато для пяти десятков физиков, поэтому всегда существовала конкуренция, естественно, негласная, каждый старался запустить свою задачу побыстрее с высоким приоритетом и обычно к обеду в списке «Счетное время АРГУС» красовались нули в графах высокого и среднего приоритетов. Приходилось запускать задачи с низким приоритетом й уходить спать, так и не дождавшись результата. Но уже через несколько дней я обратил внимание на то, что около полуночи трое-четверо канадских студентов сидят за терминалами, не уходят и вроде бы ничего не делают — так, беседуют о пустяках. Я решил остаться посмотреть — что же такого интересного произойдет за полночь. Оказалось, что посреди ночи выделяется время на следующие сутки и можно первыми захватить минуты высокого приоритета. Но такой бесцеремонный стиль работы не одобряли серьезные физики АРГУСа, и, конечно, входящий в их число Владимир Михайлович не рекомендовал мне 'им пользоваться. Мы нашли другой способ. В субботу и воскресенье поток желающих посчитать на ЭВМ резко спадал: десять — двадцать энтузиастов — не больше. А время для счета выделялось то же, что и в будни. Работать в выходной день — одно удовольствие. Так у нас не стало выходных. РАЗВЛЕЧЕНИЯ НА ЭВМ Однако работа за терминалом — занятие очень утомительное. Через несколько часов начинает ныть спина, устают глаза. Хочется отвлечься. Для этого в памяти ЭВМ хранится множество разнообразных игр. Есть простые — шашки, покер, орнамент, есть посложнее — поиск драгоценностей в пещере или сражение с космическими пришельцами, есть необычные — беседа с психоаналитиком. Я решил сразу побеседовать с психоаналитиком. Следуя инструкции, напечатал на терминале приветствие и несколько первых слов — начало разговора. К сожалению, ответил мне компьютер на немецком языке, в котором я мало что понимал. Стало ясно, что поговорить нам не удастся. Решив прекратить общение, я напечатал «ауфвидерзеен», думая заняться другими делами. Не тут-то было: в ответ на мою попытку попрощаться психоаналитик разразился длиннющей фразой и не подумал отключиться. Как потом пояснили знатоки, ЭВМ сообщала, что моя психика крайне неустойчива и прощаться рано, надо еще «поговорить». Пятнадцать минут я прощался с компьютером всеми известными мне способами, вплоть до угроз и оскорблений. Выйти из игры не удавалось. Пришлось обратиться за по- 83
мощью к соседу, работавшему за терминалом справа от меня. Он оказался поопытней и со снисходительной усмешкой напечатал несколько слов, после чего психоаналитик мгновенно отпустил меня с миром. Потом мой спаситель пояснил, что напечатал такой текст: «Извините, но. уже 17 часов и мне пора пить кофе». Порядок здесь уважают все, компьютеры тоже. Не менее увлекательной оказалась игра «Поиск драгоценностей». Сокровища были запрятаны в глубокой пещере, и путь к ним был сопряжен со множеством опасностей и приключений. Игра затягивала, тем более что компьютер запоминал то место, где поиск был прерван, и в следующий раз можно было продолжать прерванное путешествие. Однажды я решил поискать сокровища днем, часов в 11. Не тут-то было: на экране появилась надпись — «Вход в пещеру с понедельника по пятницу закрыт с 9 до 18, в нее могут входить в эти часы лишь волшебники, знающие волшебное слово». Я решил не сдаваться и на вопрос о волшебном слове напечатал какую- то абракадабру. На экране тут же появился ответ: «Мистер Семенов! Вы не волшебник, а шарлатан,, не рекомендуем говорить неправду и тем более играть в рабочее время. Добро пожаловать к нам, но только после рабочего дня!» Воевал я и против пришельцев, получил почетное звание адмирала, не раз спасал нашу Галактику от уничтожения. Тут уж приходилось действовать побыстрее: пускать торпеды, уворачиваться от внеземных бомб, передвигаться по локатору, вести нелегкие бои. И, наслаждаясь азартом игры, я как-то не заметил, что пальцы мои в совершенстве изучили клавиатуру и работать за терминалом я стал как опытная машинистка — вслепую, не глядя на клавиши. Раз в десять быстрее, чем в первые дни. Но вообще надо сказать, что игры быстро надоедают и играют в них только новички. Лишь один день в году игры становятся безраздельными хозяевами почти всех терминалов центра. Это день открытых дверей. В год нашей работы в ДЕЗИ он был назначен на следующее воскресенье после юбилея. В этот день охранники пропускают на территорию ДЕЗИ всех желающих, а в самом ДЕЗИ распахиваются настежь все двери: ускорителей, установок, складов, вычислительного центра и мастерских. Несколько тысяч любителей науки всех возрастов бродят по корпусам и с любопытством разглядывают арсенал физики элементарных частиц. Около каждой установки стоят один или два сотрудника. Они отвечают на все вопросы. Единственной закрытой дверью в тот день была дверь нашей комнаты, в которой мы с Владимиром Михайловичем пытались трудиться. Но именно эта дверь как магнитом притягивала посетителей, и, я думаю, нас посетили все без исключения гости ДЕЗИ. Волей-неволей пришлось все же устроить себе выходной день и прогуляться в город. Только к десяти вечера мы, облегченно вздохнув, смогли усесться к терминалам и заняться любимым делом — поисками дзиты. ЖАРКОЕ ВРЕМЯ В АВГУСТЕ Обычно летом пустуют лаборатории и вычислительные центры: известные физики отправляются на конференции, чтобы обменяться результатами, полученными за год, а неизвестные и малоизвестные предпочитают проводить время в отпусках. Летом 1984 года, несмотря на августовскую жару, никакого запустения в ДЕЗИ не было, наоборот, всюду царило оживление, с разных сторон доносилось «дзиту», «дзита», «дзиты». Казалось, все вокруг или причастны к открытию, или стремятся к нему причаститься. Библиотека ДЕЗИ работает круглосуточно, чтобы все сотрудники могли продвигать науку и днем и ночью. В летние месяцы, когда становится заметно меньше посетителей, библиотека закрывается на ночь — с 23 до 7. Но в этом августе желающих поразмышлять о судьбе дзиты оказалось очень много, да вдобавок мысли посещали их во внеурочное время,— словом, на дверях библиотеки появилось объявление: «Тем, кому с 23 до 7 срочно понадобится литература, надо обратиться к охраннику у проходной, ключ от библиотеки у него». Не разъехались и наши коллеги, поэтому обычно отменяемый августовский семинар АРГУС на этот раз состоялся. На семинаре докладывают последние результаты, пробуют вместе разрешить возникшие проблемы, получают задания. Допустим, надо написать несколько программ. К доске выходит Хартвиг Альбрехт, главный эксперт по программированию, и пишет, что должны делать эти программы. Потом он показывает указкой на одну из надписей и поворачивается к аудитории. Поднимается не- 84
сколько рук. Остается только выбрать лучшего исполнителя и написать его фамилию на доске рядом с названием программы. Такой энтузиазм можно отчасти объяснить тем, что в АРГУСе много студентов, им надо проявлять себя, завоевывать авторитет. В общем, проблем с желающими поработать не бывает. Августовский семинар АРГУСа был похож на военный совет перед решающим сражением: на доске были обозна- - чены «направления главного удара», по которым предстояло искать дзиту. Каждая группа участников АРГУСа получила задание. Сроки исполнения не назывались: подразумевалось, что каждый сделает свою работу так быстро, как только сможет. Мы с Владимиром Ми- "v хайловичем должны были искать распады дзиты на мю-мезоны. ОДИН УМ ХОРОШО, А МНОГО — ЛУЧШЕ Дух сотрудничества пронизывает всю деятельность международных коллективов, а работа на ЭВМ кооперативна по своей сути. При решении физических задач на* ЭВМ бывает нужно множество небольших вспомогательных программок. Например, для перехода из одной системы координат в другую, для проведения плавной кривой через экспериментальные точки. Над такими чисто техническими проблемами думать не надо, следует лишь поинтересоваться, кто их уже решил до тебя. Разобраться в сложной программе, тем более чужой, дело непростое, но овчинка стоит выделки. К тому же квалифицированные программисты сопровождают программы подробнейшими описаниями и комментариями. Все, что требуется от вас,— сесть за терминал и начать читать текст программы на экране, все остальное будет разжевано и положено в рот при чтении. При работе с ЭВМ вас ожидает бездна удобств, но самое впечатляющее — оператор help, что значит «помоги». Допустим, вы сели за терминал впервые в жизни и совсем ничего не знаете о том, как с ним обращаться. Печатайте «помоги» — в ответ на экране появится доброжелательное приветствие и вопрос о том, что васГ интересует с длинным списком ответов. Вам надо лишь поставить крестик около того варианта ответа, который подходит. В конце концов добираетесь до сути. «Помоги» можно печатать в любой ситуации, и компьютер разъяснит §ам смысл ошибки в программе научит работать с магнитофонными лентами и магнитными дисками, порекомендует литературу — в общем, не волнуйтесь, в беде вас не бросит. Все перечисленные удобства качественно меняют ситуацию: физические результаты становятся, чем-то реальным, доступным, обозримым. Раньше для того, чтобы отыскать редкое событие, например рождение частицы, нужны были недели, а то и месяцы. На сбор десятка таких интересных событий могли уйти годы, и за технической работой на второй план отходила суть самого явления, скрытая за этими самыми событиями. Увязая в рутине технических расчетов, физики отрывались от физики. Появлялись экспериментаторы, не бравшие в руки осциллограф. Теперь же можно утром в библиотеке вычитать интересную гипотезу в только что полученной статье, днем придумать способ ее проверки, вечером составить программу, на ночь оставить ее на счет ЭВМ и ранним утром следующего дня уже обсуждать результаты счета с коллегами. ЭВМ помогает не только получать, но и оформлять результаты. Гуляя в первые дни по вычислительному центру, я заметил, что рядом со знакомыми мне терминалами для диалога кое-где стоят и другие, побольше размером, на экранах которых появляются невероятно красивые картинки, схемы установок, графики и кривые. Сначала все эти изо^ бражения показались мне образцами изысканного искусства. Через месяц я сам создавал их. Речь идет о графическом дисплее. С помощью сложного набора программ, который вы используете уже в готовом виде, он воспроизводит результаты — графики и картинки, которые куда проще и удобнее обсуждать с коллегами, чем громоздкие наборы цифр. Нажав на клавишу, можно получить оттиск изображения с экрана на бумаге. Все полученные чертежи и рисунки готовы для того, чтобы использовать их в статье. Между прочим, и статьи писать тоже помогает ЭВМ. Как-то раз я увидел такую картину: за четырьмя соседними терминалами, стоящими в общей комнате АРГУСа, сидели «главные асы» сотрудничества, в том числе и Владимир Михайлович. Не глядя друг на друга, они нажимали клавиши терминалов и обменивались от- 85
рыночными замечаниями. На экранах виднелся текст статьи, точнее, одна из страниц чернового варианта. Черновик пишет тот, кто получил интересный результат. Потом начинается обсуждение. Желающий сделать поправку вносит ее в текст на экране, а остальные комментируют его предложение. Исправление появляется сразу на всех экранах. После того как текст статьи согласован, простым нажатием клавиши терминала его размножают в нужном числе экземпляров, а потом отправляют в печать. Правда, надо честно признаться, что асы редко находят время для подобного коллективного писания статей. Обычно статью пи шет од и н автор, со ветуяс ь с ближайшими друзьями, а потом на семинаре раздает всем черновой вариант. Каждый вносит свои поправки и возвращает текст. Распространяется «вариант второй» уже с учетом поправок. И так далее. Иногда для окончательного соглашения требуется четыре, а то и пять вариантов. Канадские студенты пишут на ЭВМ свои диссертации, я видел, как один из них сочинял на терминале письмо домой. Пишущая машинка для них инструмент незнакомый, недоступный и просто ненужный, не говоря уже об авторучке. Через терминал можно послать сообщение приятелю, работающему совсем в другом здании. Если же он в данный момент отсутствует, то получит ваше послание сразу, когда придет на работу. Можно устроить и розыгрыш. В одну из таких ловушек я попал по неведению. Первое, что вы читаете, начиная работать на терминале, это длинный список новостей — новости ДЕЗИ, новости АРГУСа и прочие новости. Чтение их дело нужное, но часто на него просто жалко тратить время, поэтому страницы новостей пролистываешь, не глядя. Усевшись однажды за терминал и пропустив новости, я стал запускать одну за другой срочные программы. Вдруг на экране появилась грозная надпись: «Ваши программы вывели из строя вычислительный центр!!!! Штраф 100 000 марок!!!!» Я в панике отключился и на несколько минут затих в кресле. Но соседи продолжали работать как ни в чем не бывало. Значит, вычислительный центр и его ЭВМ целы? Попробовал запустить программы опять. С тем же успехом... На мое счастье, сосед глянул на экран моего терминала. Расхохотавшись, он объяснил, что все это шутки Матиссе на — физика из Дортмунда, составляющего списки новостей. От обиды, что их никто не читает, он устроил нехитрый розыгрыш: послал на все экраны угрожающую надпись, а в списке новостей указал способ, как ее стереть. Впредь я решил непременно читать новости — столь сильные угрозы не забываются. В ПОИСКАХ ДЗИТЫ Итак, в августе АРГУС стал искать дзиту. Одновременно шел сеанс набора информации на ускорителе, а в свободное от дежурств время каждый мог заняться решением физических проблем. Последнее, конечно же, интересней, чем пайка и прочие технические дела, но одно без другого немыслимо, и поэтому никто не роптал, все работали на два фронта, урывая время для терминала уже после полуночи. Похоже, физика элементарных частиц поднялась на определенную вершину: мы уже умеем более или менее удовлетворительно отвечать на вопрос, «как устроен мир частиц», созданы теории электрослабого и сильного взаимодействий. Пришла пора искать ответ на вопрос: «Почему мир устроен именно так?» Дзита могла быть первым ответом на этом пути. Научное сообщество встретило дзиту с восторгом. Греческое начертание этой буквы заполнило все объявления о научных семинарах, оно возникало на страницах гамбургских газет и журналов. «Открытие века!», «ДЕЗИ открывает дверь в новый мир», «Где место дзи- ты?» — так откликнулась печать на открытие «хрустального шара». Больше всего и.теоретикам, и экспериментаторам хотелось, чтобы это была хиггсов- ская частица. Так называют по фамилии физика, их предложившего, Питера Хиггса из Эдинбурга, очень важный класс частиц, необходимых для современной теории взаимодействия частиц. С их помощью в теории решается одна из основных проблем физики микромира: им обязаны массой все элементарные частицы. Как возникает масса у частиц, понять непросто, честно говоря, наука сама не может дать окончательного ответа на этот вопрос. Даже при полном отсутствии вещества в вакууме всегда существуют квантовые флуктуации различных полей, своеобразное мерцание, рождение 86
и гибель (о свойствах вакуума рассказано в статье «Что такое пустота?» — см. «Химию и жизнь», 1983, № 4). Представьте себе волнующееся море, и где-то вдалеке среди безбрежных волн то появляется, то исчезает фигурка одинокого пловца — так можно вообразить рождение частиц из «ничего» на очень короткое время. Никакие законы сохранения не нарушаются: есть в квантовой механике соотношение неопределенностей, позволяющее на кратчайшее время энергии флуктуировать. Такие очень коротко живущие частицы, рождающиеся из флуктуации энергии, носят название «виртуальные», от латинского virtualis — «условный», «могущий проявиться». Мгновенное рождение и уничтожение виртуальных частиц — не только игра ума теоретиков, но и реальный факт, надежно зарегистрированный во многих опытах. Упомянутые хиггсовские частицы обладают удивительным свойством: виртуальные пары этих частиц окутывают каждую элементарную частицу как бы шубой. Так у всех частиц возникает масса. Точнее, теоретики считают, что масса возникает именно таким образом, при помощи механизма Хиггса. Может быть, на самом деле все обстоит по-другому, но пока нет реальной альтернативы в построениях теоретиков. Но вот беда — хиггсы пока не найдены, а из-за этого все стройное здание современной теории электрослабого взаимодействия частиц как бы повисает в воздухе, потому что эксперимент пока не обнаружил одного из краеугольных камней этого здания. К сожалению, о том, какие они, хиггсы, известно очень мало. У недавно найденного промежуточного бозона была известна масса с точностью до процента и много других характеристик, а с хиггсами дело гораздо хуже. Неясно даже, сколько их — может быть, два, может, четыре, а может быть, еще больше. Известно, что чем тяжелее кварки и лептоны, тем сильнее должны взаимодействовать с ними хиггсы. Массу теория не предсказывает, есть лишь соображения, что очень легкими они быть не могут, вероятнее всего, раз в десять тяжелее протона. Понятно, что искать «неизвестно что» гораздо труднее, чем «известно что», но уж очень нужны хиггсы, поэтому ищут их всюду и каждую новую неожиданность в первую очередь примеряют на гипотезу Хиггса. Так было и с дзитой: прежде всего обрадовались, что нашли долгожданный хиггс. Потом некоторые скептики стали сомневаться. Хиггс «одевает» одинаковые кварки в одинаковые «шубы», поэтому он и взаимодействует с ними с одной и той же силой. Сила взаимодействия частиц определяет скорость распада одних на другие. Непонятно, почему разные ипсилоны, состоящие из одной и той же пары кварка — антикварка, вели себя по отношению к дзите- хиггсу по-разному: один распадался на дзиту и фотон, а другой — нет. ' Ситуация была многообещающей, но неясной. Однако, в независимости от того, хиггс это или нет, новая частица представляла несомненный интерес и надо было тщательно ее исследовать. А перед тем как исследовать — подтвердить само ее существование, то есть найти на других экспериментальных установках. Этим-то и занялся АРГУС, имея в своем распоряжении Могучий детектор и все богатство коллективного программистского разума. Как было решено на семинаре, поиски пошли сразу по нескольким направлениям. С таким же азартом, с каким старатели ищут золото, охотники гонятся за ускользающим зверем, мы просеивали через сито различных отборов всю информацию, записанную на лентах ЭВМ, а это ни много ни мало — миллионы событий. То там, то тут воз1 никали слухи: «В дортмундской группе видят пик», «Непонятный горб в материалах канадцев», да и мы сами с Владимиром Михайловичем не раз наблюдали призрак дзиты в своих данных. Но проверки и перепроверки беспощадно уничтожали все эти миражи. Дзиту искали так. Если б она жила, по меркам микромира, долго, то должна была оставить след в дрейфовой камере АРГУСа. А уж его бы мы не проглядели. Но следа не было. Значит, дзита за миллиардно-миллиардные доли секунды распадается. На что? Мы ничего не знали о том, как она устроена, поэтому приходилось искать ее распады на все что угодно. Главное — точно определить энергию родившихся частиц. Если в сумме они дадут массу дзиты - - значит, родились при ее распаде. Если же нет — значит, возникли в каких-то других процессах. Мы с Владимиром Михайловичем тщательнейшим образом исследовали 87
пары мю-мезонов, на которые могла распадаться дзита. Могли такие же пары, но с другой суммарной энергией возникать и от распадов самих ипсилонов, ка-мезонов и других частиц. Пары были, но в сумме массы дзиты — 8,3 ГэВ — не получалось. Прошел сентябрь, подходил к концу октябрь. Фонтан теоретических работ, приписывающих дзите все новые и новые, порой совсем уж фантастические свойства, не только не сникал, а усиливался. Участники сотрудничества «Хрустальный шар» ходили с радостными лицами именинников и намекали на то, что у них есть еще немало интересных результатов. А мы не могли найти ничего, что подтверждало бы существования новой частицы. На фоне всеобщего восторга и воодушевления первые осторожные высказывания членов АРГУСа о том, что дзиты вроде как и нет, не были восприняты серьезно, даже вызвали некоторое раздражение. Директор ДЕЗИ заявил в разговоре с Владимиром Михайловичем: «Если АРГУС не видит дзиту, это еще не значит, что ее нет...» На карту был поставлен престиж всего сотрудничества АРГУС. Дни перестали делиться на выходные и рабочие, а сутки — на день и ночь. Мы существовали как будто в режиме орбитальной станции: непрерывная работа с восьмичасовым перерывом на сон. Иногда мне казалось, что я уже живу не снаружи, а внутри ЭВМ, среди программ, таблиц и графиков. Некоторые программы были моими друзьями, некоторые меня явно недолюбливали и ломали все мои планы, а царствовала надо всей этой фантасмагорией огромная дзита, почему-то лилового цвета. Во сне я разговаривал на Фортране. Но ничего не помогало — дзиты не было. И наконец, когда, погруженный в невеселые мысли, я попытался выходить из комнаты, не открывая для этого дверь, стало ясно, что пора отдохнуть. Лучше всего отдыхалось нам на концертах классической музыки. Послушать ее можно было и в концертных залах, и даже в конференц-зале ДЕЗИ, где изредка выступал самодеятельный оркестр. Одним из виолончелистов оркестра был лидер сотрудничества АРГУС, профессор Шмидт-Парцифаль. И хотя оркестр порой фальшивил, не всегда попадал в такт, было удивительно приятное ощущение от этой какой-то 88 домашней музыки, приятно было видеть среди исполнителей знакомые лица, и я даже пожалел, что никогда мне не довелось играть в таком самодеятельном оркестре. К сожалению, молодежь, в том числе и канадские студенты АРГУСа, предпочитают только четкие современные ритмы. Так же ритмично покачиваясь, они сидят за терминалами, с магнитофонами в кармане и с наушниками на головах. Ноги при этом лежат на столе, правда, ботинки обычно сняты. Увидев впервые рядом с локтем чьи-то ноги, удивляешься, а потом привыкаешь — дело вкуса. После нескольких часов музыки, гармонии и воспоминаний о доме (почему- то под музыку особенно хорошо вспоминались родные и близкие) мы возвращаемся к своим терминалам. РАЗВЯЗКА Для обсуждения сложившейся ситуации руководство ДЕЗИ решило созвать комитет научной политики. В него входят ведущие специалисты центра, а также некоторые самые авторитетные гости, иначе говоря, визитеры ДЕЗИ. На этом комитете АРГУС и «Хрустальный шар» должны были представить свои результаты, а уважаемые члены комитета — решить: как быть дальше с дзитой, на какие эксперименты выделить деньги и вообще — что делать? Для такого важного выступления АРГУС выбрал Владимира Михайловича — честь немалая, потому что от его доклада зависело отчасти будущее нашей установки и сотрудничества. Владимир Михайлович начал готовить свое выступление, о котором ему сообщили всего за три дня до срока, а я пытался ему помогать и в то же время вел обычные работы на установке. Вдобавок пришло время готовиться к отъезду. В общем, дни эти вспоминаются как сон, а точнее, как отсутствие сна. За два дня до комитета прошел семинар АРГУСа. На нем каждый подробно рассказал о своих поисках дзиты. Конечно, все мы не раз встречались и обсуждали детали поисков, но сейчас это было сведено воедино и потому выглядело очень внушительно. Группа из Дортмунда искала дзиту в распадах с фотоном — в тех же самых, где ее нашел «Хрустальный шар». Никаких следов обнаружить не удалось. Экспериментаторы из ДЕЗИ проверили около двадцати возможных распадов
дзиты на адроны, но ни в одном не нашли даже малейшего намека на новую частицу с массой 8,3 ГэВ. И наконец, я рассказал о распадах дзиты на лепто- ны — пары мю-мезонов или тау-лепто- нов, вернее, о том, что следов таких распадов не замечено. После того как выступил последний докладчик, Владимир Михайлович аккуратно сложил все переданные ему картинки и в комнате на несколько секунд наступила тишина. Мы сделали все возможное, чтобы отыскать дзиту, но ее не было. Конечно, все мы были уверены в своих данных, но они противоречили результатам «Хрустального шара», и на душе не было удовлетворения от сделанной работы. А потом собрался комитет научной политики. Владимир Михайлович отправился туда с нашими данными. Ожидание накалило обстановку до предела. Пока Владимир Михайлович заседал там, я качался на стуле в нашей комнате и через каждые две-три минуты отвечал заглядывающим в дверь коллегам, что наш докладчик еще не вернулся. Как в хорошем детективе, до последней минуты не было ясно, кто прав, а кто нет. На заседании комитета лидер «Хрустального шара» честно сообщил о том, что в последнем сеансе набора информации дзиты они не увидели — результат полностью совпадал с нашими выводами. Но если результат опыта не повторяется, значит, что-то сработало не так и открытия не было. Что именно — предстоит разобраться. Пришла наша очередь торжествовать: наши результаты оказались верными, наш детектор отличным, а программы безошибочными. Ну и что? — естественно спросит читатель. Что толку обсуждать ошибки экспериментаторов? Толк есть, причем немалый. В последние годы основной упор в экспериментальных исследованиях делают на все большие энергии сталкивающихся частиц. Все живут ощущением, что где-то там, за сверхбольшими энергиями, таятся основные секреты, и к ним без- „ удержно рвутся исследователи. Такая мечта о прорыве в новые области безусловно понятна, но при этом порой забывается, что совсем не до конца изучены районы не столь безумно больших энергий — десятки ГэВ. Ситуация становится порой даже забавной. На одной из конференций известный итальянский теоретик Дж. Аль- тарелли сказал, что он не будет в своем выступлении касаться тех проблем, которые намечено исследовать на ускорителе ГЕРА (должен войти в строй в 1987 году) , потому что это уже «понятная, традиционная физика». Стоит, по его мнению, обсудить эксперименты и проблемы ускорителей уже следующего поколения. Ускорители устаревают, не успев заработать! Что же говорить о тех машинах, которые служат не. один год? Дзита за несколько месяцев своего, пусть и эфемерного, существования успела привлечь к области невысоких — 5—10 ГэВ — энергий огромный интерес и экспериментаторов, и теоретиков. В попытках объяснить появившуюся частицу теоретики выдвинули несколько красивых идей (например, о том, что могут быть не только атомы, но и молекулы из кварков), а экспериментаторы поняли, что в их распоряжении — прекрасная область для исследований, в которой с таким же успехом можно ждать находок, как и в заоблачных далях сверхвысоких энергий и сверхмощных ускорителей. Случай с дзитой показал, что есть отличные экспериментальные установки (АРГУС, например, скажу не без пристрастия). Проблему дзиты удалось прояснить буквально в течение нескольких месяцев. Оказалось, что мир атомов из кварков известен не так хорошо, как казалось раньше, и в нем вполне можно ожидать красивых открытий. Так что само по себе невеселое закрытие дзиты вселило в физиков оптимизм. Напоследок — несколько слов Эйнштейна. «Годы мучительных, изматывающих поисков во мраке, с их напряженным страстным ожиданием, с переходами от уверенности в себе, к изнеможению, и, i наконец, затем, выход к свету — только тот, кто это пережил, может это понять. Там лежит этот огромный мир, существующий независимо от нас, людей, и стоящий перед нами великой вечной загадкой». И дальше: «Самое непонятное в этом мире — то, что его можно понять... Все эти попытки основываются на уверенности, что бытие обладает совершенно гармоничной структурой. И ныне у нас меньше, чем когда-либо, оснований позволить себе отойти от веры в это замечательное обстоятельство». 89
Портреты Антониус Ван-ден-Брук. Дилетант, который не был дилетантом И республике пауки псе «бароны» и слободе фат алии пе полагается иных пределовt кроме рал.мери журнальных ста гей да еще чего-то такого, по которому еесь сюжеты (например, perpetuum mobile), не допускаемые а аннали наук. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ В 1961 году, когда история открытий, связанных с проблемой строения атома, устоялась, обросла каноническими версиями, Нильс Бор выступил с воспоминаниями о Резерфорде. В них, припоминая события почти полувековой давности, он по существу согласился с мнением покойного наставника: ключевая для атомной физики идея насчет того, что номер клетки, занимаемой элементом в таблице Менделеева,— это и есть заряд ядра, принадлежит ему, Бору. Сам Резерфорд в 1934 году, отдавая пальму первенства Бору, упомянул, однако же, еще одно лицо: Бор-де «по странной оплошности приписал эту мысль Ван-ден-Бруку». Между тем до 30-х годов Бор неизменно подчеркивал, что идею высказал Ван-ден-Брук, а экспериментом ее блестяще подтвердил безвременно погибший в 1915 году Г. Мозли. Наконец, Мозли в своих немногочисленных публикациях сообщал, что ставит опыты yfc целью «проверить теорию Ван-ден- Брука». Вот как разительно менялась со временем оценка роли, которую сыграл малоизвестный человек с голландской фамилией... Кем же был этот человек, о котором и при жизни-то его слышали немногие, а после смерти, последовавшей давным-давно, 25 октября 1926 года, и вовсе забыли? I. ОТЦОВСКАЯ ВОЛЯ Четвертого мая 1870 года в семье нотариуса Ван-ден-Брука, проживавшего невдалеке от Гааги, в деревне Зутер- мер, родился сын, получивший при крещении имена Антониус и Иоганнес. Фамилия эта принадлежит к числу исконно голландских и расшифровывается однозначно. Бруком в этой стране называют топкую, заболоченную местность вдоль рек. Ван-ден-Брук, стало быть,— человек с болота, с топкого берега... Вскоре после рождения сына, когда — в точности не установлено, семья «людей с болота» перебралась в столицу, где ее глава открыл нотариальную контору. Об этом самом главе известно совсем мало. Даже имя его установить не удалось. Но это малое для нашего рассказа весьма существенно: Ван-ден-Брук-старший обладал железной волей и не терпел прекос- 90
ловий. Жизненный путь сына был расписан им заранее. Антониусу надлежит выучиться в школе, поступить на юридический факультет, защитить докторскую диссертацию, а потом работать в- отцовской конторе. Обсуждению эта диспозиция, видимо, не подлежала. И то, что Ван-ден-Брук-младший куда больше, чем юриспруденцией, увлекается рассказами своей добрейшей матушки о разных разностях вроде естественных наук (Франсиска Нуи — такова была ее девичья фамилия — интересовалась ими смолоду), не имело для главы семейства никакого значения. Осенью 1889 года Антониус Иоганнес, согласно диспозиции, был направлен на юридический факультет Лейденского университета. Два года спустя он отправился совершенствовать свои знания в Париж, в Сорбонну. Там он провел то ли два, то ли три года* В 1895 добросовестно защитил диссертацию и начал работать в отцовской конторе. В 1896 — женился (видимо, не уклоняясь от отцовского графика) на Элизабет Мауве, дочери известного художника Антона Мауве, состоявшего в родстве с самим Ван-Гогом. В 1897 у него родился сын, впоследствии — три дочери. Можно было, казалось, считать, что план, построенный могучей волей главы семейства, выполнен на сто процентов. Однако едва эта воля стала слабеть (отец умер на рубеже веков, когда именно — тоже не известно), как Антониус Иоганнес начал без особого шума ее веления нарушать. В 1899 году неожиданно выехал в Вену, где стал изучать экономические науки. Изучал их почти семь лет, успев за эти годы совершить путешествия в Румынию, Грецию, а потом и Турцию. В 1907 же — еще более неожиданно — написал статью «Альфа-частица и периодическая система элементов», каковую послал в немецкий журнал «Annalen der Physik», где ее приняли и без промедлений напечатали. С тех пор, продолжая добросовестно исполнять кормившие его семью юридические обязанности, связанные с куплей-продажей земель, надзором за строительством и прочими малоинтересными материями, увлекался физикой — и писал статьи, которые неизменно публиковали самые солидные журналы того времени: «Nature», «Naturwissenschaften», «Philosophical Magazine». А всего опубликовал их за свою жизнь двадцать три. Даже эти скудные сведения о нашем герое стали доступны не сразу. Достаточно было беспристрастно прочесть его статьи, чтобы понять: этот человек, не имевший диплома об естественнонаучном образовании, не был в физике ни случайным человеком, ни дилетантом. Физика была его призванием, сутью его бытия. Почему же Ван-ден- Брука в истории науки со временем оттеснили на второй план? Не потому ли, что сам он ни в одной статье не хлопотал о своем приоритете в разных вопросах (а таковых было несколько) ? Так или нет — но опубликовано о нем на редкость мало. Краткая справка в «Погге н дорфе» (та к, по имени издателя, обычно называют известный библиографический справочник). Комментарий к последней статье ученого, составленный ассистентом Нильса Бора Г. Крамерсом. Информация о том, что под конец жизни Ван-ден-Брук был-таки избран в члены Голландской академии. И больше ничего. Ни некрологов, ни статей в справочниках или энциклопедиях... В конце 1973 года из московского Института истории естествознания и техники АН СССР были направлены запросы в Королевское нидерландское общество естествознания (Роттердам), в Генеральный государственный архив (Гаага) и в библиотеку Королевской нидерландской академии наук (Амстердам). Еще написали известному голландскому историку науки И. Ван- Спронсену. Ответы были скорыми, но поначалу малоутешительными. Директор архива прислал уже упоминавшуюся, доступную и в Москве, справку из «Поггендорфа» да комментарий Кра- мерса. Приложил, правда, копии двух писем. Одного, написанного самим Ван- ден-Бруком, другого — его вдовой; оба адресованы знаменитому физику X. Лоренцу. Общество естествознания, через лабораторию им. Камерлинг-Оннеса, переслало экземпляр диссертации Ван- Спронсена со списком трудов Ван-ден- Брука. Казалось, это все. Однако 11 марта 1974 года неожиданно пришла телеграмма: «Получено письмо о А. И. Ван-ден- Бруке ответ сегодня Витсен». Ответ действительно пришел, скоро. Оказалось, что его автор — Катрин Витсен, урожденная Ван-ден-Брук, дочь ученого. Ей переслали один из наших запросов. 91
Так завязалась переписка, тянувшаяся шесть лет. Благодаря ей удалось разузнать о нашем герое хотя бы то немногое, что мы теперь о нем знаем. Знаем достоверно: мадам Витсен оказалась на редкость терпеливым и добросовестным корреспондентом и консультантом. Поначалу она даже переводила присылаемые документы с голландского на английский; отправляя, например, отцовские фотографии, не забыла приложить фотокопию его сту^ денческого пропуска, где рядом с портретом — фамилия. Это позволило однозначно атрибутировать и прочие изображения. В ЦЕНТРЕ СОБЫТИЙ Даже по названию самой первой статьи Ван-ден-Брука видно, что все начиналось для него с менделеевского закона. Можно предъявить немалый список предшественников — и знаменитых, и не очень,— которые пытались отыскать простейший «кирпичик», из которого построены все на свете атомы. Но Ван-ден-Брук, вступив в это дело без всякой заметной со стороны подготовки, сразу угодил, что называется, в самый центр событий: предположил, что кирпичик — это «альфон», структурная половинка альфа-частицы; природу последней (она превращается в атом гелия) только что установил Резерфорд. Ван-ден-Брук в первой статье предложил «альфадную» систему, согласно которой все атомы содержат в своем составе (странно теперь читать такое) частицы с зарядом I и массой 2. Что натолкнуло его на такую идею? Почему он вообще ввязался в эти споры? В семье Ван-ден-Бруков сохранилось предание о незабываемом впечатлении, произведенном на него публичными лекциями Марии Кюри, которые он будто бы посещал в бытность в Париже. Рассказывают даже, что он был с нею знаком. Но для историка предание — не доказательство. Документальных же свидетельств о каких бы то ни было личных контактах Ван-ден-Брука с профессиональными исследователями (кроме Лоренца) до сих пор нет. И встречающееся иногда утверждение, будто первая его статья была опубликована без препятствий благодаря рекомендации, которой снабдил его тот же Г. А. Лоренц, хоть и правдоподобно, но тоже ничем не доказано. 92 Если же говорить о заочных наставниках или предшественниках, чьи идеи Ван-ден-Брук мог воспринять, читая книги, или журналы, то и таковых выявить непросто, поскольку сам он ссылается лишь на одного — У. Праута. Ж. Мариньяк, И. Ридберг, А. Кекуле, У. Крукс, Ф. Кларк — ни один из них в его работах не упоминается. Даже Ньюлендс, первым начавший нумеровать элементы. Уильям Праут еще в 1816 году предположил, что все атомные веса — целые кратные весу водорода и, следовательно, все атомы состоят из атомов водородных. Очень скоро, однако, этой идее нашлись опровержения; споры о ней, то разгораясь, то затухая, тянулись почти столетие. В 1886 году швед Иоганнес Ридберг, прославившийся своей склонностью с фанатичным упорством искать (и находить) в рядах чисел, добытых экспериментальным путем, математические закономерности, обнаружил, что округленные значения атомных весов первых 23 элементов распадаются на две группы. Десяток элементов с четной валентностью имеет вес, кратный 4п (п — целое число), а другой десяток, с валентностью нечетной — 4п + 3. Обнаружил он и поправку, введя которую, можно считать идею Праута справедливой. Одним из последователей Ридберга, весьма успешно разработавшего несколько вариантов менделеевской таблицы, в которых учитывалась и развивалась далее идея порядковых номеров, был голландец Теодор Вулф. В отличие от своего предтечи, он не отмахивался от новейших достижений физики (Ридберг знать не хотел ни о радиоактивности, ни об изотопии — боялся, как сам говорил, «потерять свободный взгляд на вещи»): в 1911 году Вулф опубликовал статью «Радиоактивность как всеобщее свойство веществ». На нее-то и ссылается Ван-ден- Брук в своем втором сочинении, увидевшем свет в том же году. Его и в дальнейшем отличали способность мгновенно откликаться на самые последние достижения неведомых ему коллег и умение осмысливать их результаты иной раз точнее, чем они сами. Так и теперь, во второй статье Ван-ден-Брук, развивая дальше принцип своей «альфадной» конструкции атома применительно к давней идее Менделеева о «кубической» системе элементов,
предлагает оригинальную схему для размещения в периодической таблице радиоактивных и редкоземельных (в том числе и только что открытых) элементов. И уже появилась в той статье формула — «последовательность номеров элементов»... За те два недолгих месяца, что статья находилась в печати, ситуация в физике резко изменилась: в майском номере «Philosophical Magazine» появилась знаменитая статья Резерфор- да об опытах по рассеянию веществом а- и 6-частиц. Из этих опытов ясно следовало, что подавляющая часть массы атома должна быть сосредоточена в крошечном, несущем электрический заряд ядре. Знак ядра Резерфорд поначалу установил волевым решением: давайте, мол, считать, что он положителен. Что же касается величины заряда, то, заключили Резерфорд и автор еще одной статьи из того же номера журнала, Ч. Баркла, можно считать ее примерно равной половине атомного веса. Среди историков науки распространено мнение, будто открытие ядерного строения атома в течение примерно года не получало отклика. Это неверно. Уже 20 июля того же 1911 года в «Nature» появился первый отклик — и автором его был не кто иной, как Ван-ден-Брук. Если бы нашлись доказательства, писал он, того, что гипотеза Резерфорда и Баркла верна, тогда «количество возможных элементов равно количеству возможных постоянных зарядов каждого знака в атоме или каждому возможному постоянному заряду (обоих знаков) в атоме соответствует возможный элемент». Что это, как не мгновенный шаг в сторону идеи порядкового номера? Вот и оказалось, что в своей — всего-навсего третьей по счету — публикации непрофессионал, далекий от каких бы то ни было связей с ученой средой, по всем формальным признакам подлежащий зачислению в мало почитаемую когорту дилетантов, говоря объективно, полностью сравнялся с современным ему потолком научного знания. Что, впрочем, едва ли было кем-либо замечено. По крайней мере ни одной ссылки на эту заметку в последующей научной литературе найти не удалось. Документальные свидетельства того, что этот неразговорчивый человек отчетливо сознавал преемственность всех своих физических гипотез, начиная с самой первой, стали доступны неожиданно. В августе 1971 года, когда еще не было и мысли взяться за поиск материалов о Ван-ден-Бруке, на собравшемся в Москве XIII Международном конгрессе по истории науки выступил приехавший из Минска академик АН БССР М. А. Ельяшевич. В докладе кратко упоминалось, что им обнаружены некие записи, доказывающие взаимосвязь ранних работ Ван-ден-Брука с его зрелыми трудами. Тогда это сообщение осталось незамеченным. Позже Ельяшевич вспоминал, что передал фотокопии найденных документов кому-то из голландских коллег, присутствовавших на конгрессе, на чем дело и закончилось. Копии то ли попали не по адресу, то ли попросту затерялись. Сам же он досконально изучить и полностью оценить свою находку не смог из-за недостатка времени; чтобы сделать это, нужно было изучать все научное творчество Ван-ден-Брука. Только в 1978 году, подготовив диссертацию о значении измерений атомных весов, каковые определялись без малого сто лет — от Дальтона до Ас- тона, для развития ядерной физики, я отправился в Минск к Ельяшевичу — своему официальному оппоненту. И только здесь впервые увидел то, о чем он сообщал на конгрессе: оттиск первой статьи Ван-ден-Брука с новой, от руки вписанной редакцией выводов; набросок отклика на одну из статей Резерфорда; страницу рукописи одного из вариантов собственной ван-ден- бруковской статьи 1914 года. В том, что все это писано рукой Ван-ден-Брука, не было ни малейших сомнений — его характерный почерк я знал к тому времени до тонкостей (почерковедческая* экспертиза, выполненная впоследствии во Всесоюзном НИИ судебных экспертиз старшим экспертом "Р. X. Пановой, это заключение подтвердила). На неизбежный вопрос — откуда взялись эти бесценные документы, академик ответил: их он нашел здесь, в Минске; они лежали между страницами одного из номеров журнала «Philosophical Magazine», комплект которого хранится в Фундаментальной библиотеке АН БССР им. Я. Коласа... Кандидат физико-математических наук Ю. И. ЛИСИЕВСКИЙ Окончание в следующем номере 93
Короткие заметки Ацтекский сахар слаще Шесть лет, с 1570 по 1576 год, провел в центральной Мексике врач Франсиско Эрнандес, состоявший на службе короля Испании. Служил он монарху, а как оказалось, пользу принес науке: его обширный трактат «Естественная история Новой Испании» до сих пор служит источником самых разнообразных сведений о природе, населении и обычаях страны, не так давно бывшей могущественной империей ацтеков. Историки и языковеды, географы и этнографы уже почерпнули немало полезных сведений из трактата Эрнандеса. Теперь, очевидно, настал черед представителей естественных наук. Так, химик Сезар Компадре, работающий в Университете штата Иллинойс (США), наткнулся на пожелтевших страницах «Естественной истории» на сообщение, которое почему-то не привлекало до сих пор ничьего внимания. А именно: странствующий полумеди к-полу конкистадор упоминает некое растение, которое на мертвом индейском языке науатль именуется «цонпелик ксиуитль», что означает «сладкая травка». Франсиско Эрнандес был человеком дотошным: он не только попробовал эту травку на вкус и убедился, что она и впрямь очень сладкая, но еще и подробно описал, как выглядели листья, стебель и корни загадочного «ксиуитля». По описанию удалось установить, что это субтропическое травянистое растение известно теперь под названием Lippia dulcis, где латинское слово dulcis означает то же самое, что и индейское «цонпелик». Как химик, Сезар Компадре не ограничился одними лингвистическими изысканиями. Он выделил из растения бесцветное маслянистое вещество, придающее ему сладость. Дальнейшие эксперименты, о которых рассказано на страницах журнала "Science", A985, т. 227, с. 417), показали, что это вещество нетоксично и вообще совершеьи о безвредно, а добровольные дегустаторы установили, что оно в тысячу (!) раз слаще обычной сахарозы, то есть вдвое слаще сахарина, и обладает только одним недостатком: после него во рту остается неприятный горьковатый привкус. Сейчас две химические компании, не жалея средств, изучают «ацтекский сахар» в надежде на то, что он может оказаться подходящим ингредиентом зубных паст и эликсиров. А самому веществу присвоено название эрнандодульцин — в честь того, кто четыреста с лишним лет назад стал первым европейцем, попробовавшим на вкус сладкую аитекскую травку. Б. СИЛКИИ 94
Короткие заметки Муравей на повороте И опять дорога раздваивается, и опять надо решать, куда идти — направо или налево... К счастью, на этот раз решать надо не нам, а подопытному муравью, помещенному в лабиринт в виде сери и последовательны х разветвле ний (специалисты называют такой лабиринт бинарным деревом). Лабиринт заканчивался поилкой с сахарным сиропом; муравей-разведчик, обнаруживший эту достойную цель, возвращался к своим соплеменникам, как-то сообщал им о находке, и муравьи- фуражиры дружно отправлялись в путь. Впрочем, побежать, лихо топоча всеми шестью лапами, дело нехитрое. Но фуражиры бежали не наобум, путаясь в лабиринте, а целеустремленно неслись к поилке, делая все нужные повороты почти безошибочно. Как они узнали, где дают сироп? Ведь разведчик не метил дорогу пахучими веществами — это было проверено («Доклады АН СССР», 1985, т. 280,№ 5, с. 1277). Конечно, сообщение, состоящее из слов «налево» и «направо», не ахти какое сложное. Тем не менее его все же надо запомнить и как-то передать. Оказалось, что среди муравьев встречаются как более, так и менее толковые разведчики — самые способные ухитрялись запоминать до шести поворотов. Свойственна муравьям, как и людям, обучаемость — более способные муравьи могли переучиваться, если в ходе эксперимента положение кормушки изменялось. На передачу информации о шести поворотах (она исчисляется величиной в шесть бит) муравьи тратили около шести минут. Много это или мало? При переговорах диспетчеров аэропортов с пилотами самолетов скорость передачи информации оказывается примерно в десять раз большей, так что преимущество в размерах человеку кое-что дает. Но в обыденной жизни мы вряд ли передаем информацию быстрее муравьев. Чисто случайную комбинацию команд «налево» и «направо» запомнить и передать труднее, чем закономерную. Действительно, сообщения «шесть раз налево (направо)» передавалось муравьями в 2,5 раза, а сообщение «три раза налево (направо)» — в 1,5 раза быстрее сообщения о случайном наборе поворотов. Вывод: в языке муравьев есть обобщающие сигналы гипа человеческих слов «три раза», «шесть раз». Любопытно было бы узнать, какие еще обобщающие сигналы есть в языке наших братьев по разуму, деловито шевелящих антеннами? И нет ли таких сигналов у других животных? Л. АЛЕКСАНДРОВ
**-£&*- ^«5siiPz^ С. А. ЛЫСОВУ, Свердловск: На Земле так много соляных месторождений, что нет нужды в синтезе поваренной соли, однако если для чего-то надо ее получить, то проще всего, пожалуй, по каплям добавлять к пищевой соде аптечную соляную кислоту, пока не перестанет выделяться углекислый газ, а затем упарить раствор. Д. Д. ОРЕХОВУ, Саратов: Разложение хлороводорода на хлор и водород термодинамически невозможно, никакой катализатор тут не поможет. А. Ю. СОКОЛОВУ, Киев: Как удобрение кальцинированная сода совершенно бесполезна — в ней нет питательных элементов. Т. В. ТУМАНОВОЙ, Казань: Парниковые овощи вреда принести не могут, если, конечно, соблюдается технология внесения удобрений и обработки препаратами против вредителей и болезней. М. И. ЛОЙКО, Львов: В книге Е. В. Дарабана «Готовые лекарственные средства» (Киев, Здоровье, 1976) есть прописи следующих чаев: аппетитного, ветрогонного, витаминного, грудного, желчегонного, мочегонного, потогонного, почечного, слабительного и успокоительного. А. М. МИЛЬШТЕЙНУ, Винница: Каких бы то ни было токсичных веществ в морковке, /Разумеется, нет, но у некоторых людей может быть индивидуальная непереносимость тех или иных овощей. А. ВАСИЛЬЕВОЙ, Боярка Киевской обл.: На упаковке молока и любых кисломолочных продуктов сейчас проставляют во всех случаях не дату изготовления, а крайний срок продажи. И. В. УЛИСКОВУ, Таджикская ССР: Немного лимонной корки, съеденной вместе с лимоном,— это вполне допустимо. Е. Д. ЛИТТ, Баку: В плодово-ягодном уксусе концентрация кислоты существенно меньше, чем в спиртовом, а не подвергшиеся брожению сахара могут служить питательной средой для микроорганизмов; вот почему гарантийный срок хранения так недолог. Р. К. МИХАЙЛОВУ, Москва: Таблетированные проявители сняты с производства, как сообщило объединение «Союзхимфото». М. Ю. МЕДВЕДЧУКУ, Светловодск Кировоградской обл.: Помимо раствора Туле, или «тяжелой жидкости», описанной в «Переписке» из № 5, есть еще раствор Клеричи — из смеси формиата и малоната одновалентного таллия (по 20 г), разведенной в 1 мл воды; плотность раствора Клеричи при 50 С составляет 4,5 г/см3. И. КОВАЛЕНКО, Вологодская обл.: После того как стержень шариковой ручки заполнен пастой, его закрывают - полужидкой пробкой (из веществ типа вазелина), чтобы паста не вытекала из стержня с обратной стороны, но в то же время беспрепятственно стекала бы в пишущий узел. М. Г., Томск: Мыслимо ли привести в одном письме «все Свойства магния», если только физическим его свойствам в «Энциклопедии . неорганической химии» Меллора отведено семь страниц убористого текста? А. СМИРНОВУ, Москва: Мы писали об этом много раз*.но спокойствия ради повторим — кухонную и столовую посуду надо мыть не стиральными порошками, а средствами для мытья посуды. Редакционная коллегия! И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. ф. Баденков, В. Е. Жвирблис, В. А. Легасов, В. В. Листов, В. С. Люба ров, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, А. С. Хохлов, Г. А. Ягодин Редакция: 3. К). Буттаев (художник), М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, А. Д. Иорданский, A. А. Лебединский (художественный редактор), О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Стари кович, Л. Н. Стрельникова, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), С. И. Тимашев, В. К. Черникова, Р. А. Шульгина Номер оформили художники: В. М. Адамова, Г. Ш. Басы ров, В. С. Любаров, П. Ю. Перевезенцев Корректоры Л. С. Зенович, Г. Н. Шамииа Сдано в набор 17.09.1985 г. T-14957. Подписано в печать 10.16.1985 г. Бумага 70X108 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 8.4 Усл.-кр. отт. 7520 тыс. Уч.-изд. л. 11,0. Бум. л. 3,0. Тираж 316000 экз. Цена 65 коп. Заказ 2515 Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Наука» АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Ордена 1 рудового Красного Знамени Чеховский полиграфический комбинат ВО «Союзполиграфпром» Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 142300 г. Чехов Московской области (£) ^ Издательство «Наука» «Химия и жизнь», 1985 96
Хурма нетороплива. Она цветет, когда другие плодовые деревья уже отцвели, и созревает примерно к началу лыжного сезона. Плоды запоздалые... Запоздалые и по той причине, что европейцы познакомились с ними не в туманной древности, а каких-то сто лет назад. У нас первая коллекция — 12 саженцев, вывезенных из Японии,— появилась в Батуми только в 1895 году... Сразу оговоримся: речь пойдет о японской (или восточной, или субтропической) хурме. Виргинскую мы знаем разве что понаслышке, а дикую кавказскую, с мелкими плодами, не будем принимать во внимание; заметим лишь, что прежде ее называли диким фиником. Кстати, хурма и означает по- персидски «финик». Итак, японская хурма, та, что в магазинах и на рынках. Как ни странно, ее родина, скорее всего, не Япония, а Китай. В этих двух странах к хурме относятся столь же почтительно, как у нас к яблоку. Однако хурма гораздо сытнее: двумя-тремя плодами можно утолить голод. Причина — в обилии глюкозы и фруктозы, на долю которых приходится иногда до четверти массы плода. Когда хурму сушат — а это самый верный способ ее долгого хранения,— поверхность покрывается сахарным налетом. И вообще, по обилию питательных веществ с хурмой могут соперничать разве что инжир и виноград. Ну, а что в ней кроме Сахаров? У хурмы неплохи дела с витамином С, с каротином и Р-активными веществами, от которых, между прочим, и окраска, желтая или красная. Есть много железа, полезного при малокровии, достаточно и пектинов. Хороший послужной список? Да, но его несколько портят дубильные вещества: они придают хурме вяжущий вкус, не слишком приятный. Многие плоды, сладкие и душистые, становятся по-настоящему съедобными только при полном созревании, но к этому времени они превращаются в этакий густой кисель... Однако главное для нас то, что дубильные вещества в принципе могут переходить в хурме из растворимого состояния в нерастворимое, и когда в 100 г сока остается менее 10 мг танина, терпкость исчезает. И — внимание!— такой переход не всегда требует превращения плода в подобие киселя. Но где же она, плотная хурма без портящей ее терпкости? Запоздалым плодом стали заниматься всерьез лишь в последние десятилетия, а до этого хурма была отдана большей частью на откуп любителям, которые брали непроверенные, случайные, да к тому же малоурожайные сорта. И едва не дискредитировали этот фрукт, что особенно обидно, поскольку из всех теплолюбивых он самый зимостойкий и плодоносит даже под Геленджиком, где зимой бывает и минус двадцать. Вот только плоды не из лучших... Между тем, так называемые константные сорта, не терпкие и сладкие даже в твердом виде— есть, но у нас в стране их выращивают пока гораздо меньше, чем хотелось бы. Правда, новые отечественные сорта проходят сейчас испытания, но не обязательно ждать, пока они закончатся. Ибо существуют еще корольки, или шоколадная хурма (из второго названия можно сделать вывод о цвете). Эту хурму называют варьирующей, потому что она может принимать два облика. Если произошло опыление и образовались семена, то созревает коричневый королек — крепкий, сладкий и вкусный. Не было опыления, нет семян — и королька нет, а есть терпкая хурма посредственного качества, хотя и вполне питательная. Нетрудно угадать, на каком варианте вы, уважаемый читатель, остановите выбор. -еУ^сс Х^г^^
Параша (Так _ " ««гь * *дасгь... Вь'Делим hi г, хлопка „„ ладить в патп Му ^ыбнемся? синтет„Ческ' Шелка да шерсти ТриаР*аДьнь,й ВеГ Вообще-то * ТКаней. от коТ °ГДа "е было „ Л"На- г=К ?-о— =J°=sr „4s^" ^ ^rie*^^ РУ«^я Mo"ePSr° ПР°^водстваНИИ- "»" с«заГв " Ва*"°е- относительно ?п,РНЫе "епи „ ' •ВЫтя«-иВаю ВиспРавоЧни- ДеФ°Рмировать /?"" друга». сТо" ИЗмен»егся ^ И ^Форми- • ^-Н?=к. Г *на -* -=^ -перату -Г21Г- --С- -Ге. ,то льняные Х^перату^! Не "ь,ше ,9„ "!"*"«". ТОже yBS C <д-я Фи«ко-х™ёс"РеДад еще «и"е «" ДЛЯ »атурУ^Не»»ь,Ми, ных тканей Ческие свойства я,£ Эм Ta«*e на,Г. °'° щелка Прочем :аиповмс;х ^p^ZTai7Hb,x-"^^ZTT п°мн-ь таГг нав"р-;ь;; ^^н£/гании£Г?г по-о^ит?4^' Пр-ДеТеГ0ЛаСЬ б» и ^«- —-Г и '985. N»,^H"b^". которые п^И Ярлыч»к и?' "Э тка"ь. ЗТо мужчины , °~Л|°бител1^ ^ °^начает =С^ -т^ -^-тГЫе неуМелЬ№ . с"ЛаДка будетУ'еЧ;Рез к°торую гла™™°* Дедовский ' J?1*3 ™? ^тГвГяьГиявадоль-- н 'п::гым р—^тад ЛЯр-х иепей, иЯз7оатоИреыхИ ^Св^ие Г"* ^ '"РЫх сложен., е м°леку- спепТа™' еСли вы все теЦИаЛИСТам " брЮки- СПеш1<е, не забуДЬте е;;ао^я"а«ете гладить в У^одя на рабо «™> в утренней У- -ыключить утЮ,,