Text
                    ISSN 0130-5972
ХИМИЯИЖИЗНЬ
научно-популярный журнал
академии наук ссср
3
1987
*&*


г-£;*х* -э*.
химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнал Академии наук СССР Hs j март Москва 1987 Семидесятый год Октября КАТАЛИЗАТОР. В. Зяблов, Ю. Ш. Матрос Тема дня ОСНОВА ОСНОВ — ТОНКИЙ ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, А. Ф. Пожарский ГЛАВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ — ЗНАНИЕ. Архив «ХЛЕБ, МАСЛО, НО НЕ ДЖЕМ...» П. Л. Капица Проблемы и методы современной науки ИСКУССТВЕННЫЕ СЕМЕНА. А. Крылов 34 ФУНДАМЕНТ ЕСТЬ. НУЖНА ОБОЛОЧКА. Р. Г. Бутенко 36 Размышления КТО ЛУЧШЕ? А. Л. Рылов Жнвые лаборатории ЛИСТВЕННИЦА. Ю. П. Лаптев Вещи и вещества ВТОРОЙ САМОЦВЕТ ЯКУТИИ. Ю. Д. Аксентон Словарь науки ДЛЯ КАМНЯ ИМЯ — ЭТО ПОЧТИ ВСЕ. Б. 3. Кантор 55 Гипотезы РАЦИОН НА ЗАВТРА. В. А. Конышев Что мы пьем ПОТОМОК МЕДА. Г. Балуева Технология и природа БУДУЩЕЕ НАДО ИЗОБРЕСТИ, ИЛИ 68 ТРЕТЬЯ ВОЗМОЖНОСТЬ БАРОНА МЮНХГАУЗЕНА. В. Рич Здоровье БИОМЕХАНИКА В ОТРЫВКАХ. О. Ольгин Ученые досуги КАПИТАН И КОРАБЛЬ. А. Спирин Практикум программирования Фантастика ДИАЛОГ И МОНОЛОГ. Д. Марков, А. Бойко ПОВТОРЕНИЕ. С. Лем ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ БАНК ОТХОДОВ ПРАКТИКА ОБОЗРЕНИЕ ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ ИНФОРМАЦИЯ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... ПЕРЕПИСКА 86 12 23 24 48 66 73, 77 78 94 9' 9( НА ПЕРВОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ рисунок к статье А. Л. Рылова *Кто лучше?» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — легендарный основатель алхимии Гермес Трисмегист в облике птицы, заглатывающей собственное крыло и держащей в когтях Вселенную под пристальным взглядом Солнца. В этом образе алхимики воплощали, с одной стороны, циклическую сущность мира и знания, а с другой — возгонку, лабораторную процедуру, хорошо знакомую и современным химикам (к статье А. Ф. Пожарского * Основа основ — тонкий органический синтез»)
Семидесятый год Октября Катализатор t f » и * * %*♦**»♦♦ **•>»+»+»+.•*§ *r*4 ..» « < ■ <*r i w ' .M4« • . • 4f t«'4rt •♦• * • • - ,t « -i*i'f««.#;*i9»r}tM4fi*v*«* , • - ■, < ♦ * r r* »* i ;» i t v *' Ц • «.?£*♦*{ *4* ♦ * л A
Исходя из того, что ускоренное развитие техники и технологии требует нарастающего пополнения арсенала фундаментальных научных идей и прикладных разработок, ре: кого поворота науки к нуждам народного хозяйства. Пленум считае1 весьма важным повысить отдачу кадров академической, отраслевой и вузовской науки в осуществлении задач, связанных со всесторонней интенсификацией производства, повышением эффективности экономг усилить интеграцию науки с производством. Больше проявлять внимания к ^ооте научно- производственных объединений и межстраслевых научно-технических комплексов. Принять неотложные меры по совершенствованию подготовки научных кадров, пополнению их состава способной молодежью, созданию условий для плодотворной работы ученых, повышению технической вооруженности науки, укреплению ее экспериментальной базы. Постанс_1ление j.... ,..orj (i98/ г ) пленума ЦК КПСС «Создание этой организации — насущная потребность»,— говорили в Институте катализа Сибирского отделения АН СССР, объясняя корреспонденту «Химии и жизни» В. Зяблову необходимость создания Межотраслевого научно-технического комплекса (МНТК) «Катализатор». Названию нового объединения можно придавать не только буквальный смысл. Решительное, быстрое совершенствование химической технологии должно стать катализатором намеченного партией ускорения научно- технического прогресса. Вот только одна цифра: катализаторы, на производство которых затрачивается сравнительно немного, несколько сот миллионов рублей в год, обеспечивают более 70% продукции химических и нефтехимических производств. Эта величина огромна, но у некоторых развитых государств вклад катализа в экономику еще выше. Налицо и конкретные проблемы, подлежащие немедленному решению. Насущно необходимо повысить выход светлых продуктов при переработке нефти — каждый процент прироста здесь эквивалентен добавочной добыче 5— 7 млн. т первичного сырья в год. Пора наладить улавливание и использование отходящих газов в металлургии и химической промышленности — ^Так выглядит под электронный микроскопом ^увеличенная о 4 млн. рая поверхность цеолита ZSM-5. Отчетливо видны ячейки размером около 1 нм, а также различные по контрастности участки, которые могут отличаться и по каталитической активности. С помощью цеолитов в Институте катализа СО АН СССР научились превращать я жидкое моторное топливо газовый конденсат. Удобная технология, которую можно реализовать непосредственно в районах месторождений* поможет сократить завоз горючего в нефтедобывающие районы Севера. Справа — кристаллики того же цеолита XSM-S, сфотографированные с помощью сканирующего микроскопа (У^22500) 1* одной только серы при этом можно получать дополнительно миллионы тонн ежегодно. Нужно снабдить автомобили устройствами для дожигания выхлопных газов... Для решения этих и многих других экономических, технических, экологических задач необходимо резкое ускорение в ключевом звене производственной цепочки — в разработке и освоении новых эффективных катализаторов. О том, как берутся за новое дело те, кто работает в головной организации МНТК — Институте катализа, с корреспондентом беседовали многие ее работники. Ниже публикуется изложение рассказанного ими, а также запись диалога с заведующим лабораторией не-
стационарных процессов в химических реакторах, доктором технических наук Ю. Ш. Матросом. Фото — сотрудников ИК СО АН СССР В. И. Зайковского и А. Л. Чуви- лина. ЗАДАЧИ СЛОЖНЫ, НО НЕ ФАНТАСТИЧНЫ Решение об организации МНТК было принято в самом конце 1985 года. А уже в феврале 1986-го собралось совещание директоров организаций, включенных в «Катализатор». Структура комплекса не совсем обычна. Кроме организаций и предприятий, непосредственно входящих в его состав (Институт катализа, его филиал в Омске), есть и другие — принимающие участие. Они размещены от Смоленской области на западе до Иркутска на востоке, принадлежат разным ведомствам, но программа МНТК, утвержденная на том совещании, для них отнюдь не благое пожелание, а часть пятилетнего плана, имеющего, как известно, силу закона. К работе подключены не только химические, но и прибо- Нанесенный на силикагель ультрадисперсный вольфрам — катализатор гидроочистки. Увеличение в 4 млн. раз позволяет разглядеть как формирующиеся на его поверхности островки серы толщиной в один атом (темные пятна с черным контуром), так и монослои самого вольфрама — черные полоски. С помощью подобных катализаторов обезвреживают выбросы металлургических и химических производств, превращая вредные для окружающей среды газы в товарную серу ростроительные предприятия. Например, грозненское НПО «Промавтоматика», которое взялось за разработку и изготовление установок для испытания промышленных катализаторов. Выстраивается единая цепь: фундаментальные исследования — отраслевая наука — производство. Разумеется, дело новое, трудностей и неувязок еще хватает. Нет отлаженного механизма взаимодействия, предстоит еще решить немало проблем. Не только технических, но и финансовых, правовых. Первейшая задача — навести порядок, инвентаризировать то, что в стране готово, наработано. Катализом занималось множество организаций; разработок, крупных и мелких, делали чрезвычайно много, нередко дублируя друг друга. Научный задел очень велик, и, чтобы взять его на учет, пресечь дублирование, необходим единый информационный центр по катализу — разумеется, современный, базирующийся на ЭВМ. Он уже создается. Другая болезненная проблема — так называемое внедрение. В технической политике последних десятилетий было немало просчетов. Грустно об этом говорить, но уже давно в стране почти не внедряли оригинальных, отечественных каталитических процессов. Ни одного сколь-нибудь крупного! Делалась ставка на импорт готовых химических производств, что дезориентировало отраслевую науку. Ей приходилось в ос- Ы **i * ж- •** 'ji-vi <*? - 0 \&ш& Vf - . /Чо
новном догонять, заменять зарубежные прототипы отечественными аналогами. Разучились делать опытные установки, растеряли кадры умельцев, которыми гордилась советская промышленность... Во всем мире считается азбукой: любое крупное химическое предприятие обязано иметь при себе «микрозавод», работающий на перспективу. Когда-то и у нас это было, но порочная установка — закупать готовые производства — сделала такую предусмотрительность как бы излишней. Проблемой стал и уровень предприятий, изготавливающих сами катализаторы. Оборудование устаревшее, значительная доля его попросту неработоспособна. Даже та продукция, которая отнюдь не превышает мировой уровень, делается там ценой предельного напряжения. Между тем поставлена задача этот уровень превзойти. И несмотря на все сказанное, в МНТК и в ГКНТ СССР ее не считают невыполнимой. Рассчитывают навести порядок за эту пятилетку. А в следующей работа еще более усложнится, придется действительно переходить на уровень, превышающий мировой. Однако скачок, кото- Катализатор новейшего образца. Частицы платины размером примерно 0,8 нм (темные головки «грибов») пришиты к поверхности силикагеля с помощью углеводородных связок (светлые «ножки»), заканчивающихся фосфиновыми остатками, которые координируются с металлом. Увеличение 2 млн. раз рый предстоит совершить, будет совершаться не на пустом месте. Фундаментальная наука работала не так плохо, есть задел, позволяющий воплотить намеченное. И по части приготовления новых катализаторов, и в разработке технологических процессов, ориентированных на эффективное использование новых видов сырья, и в решении экологических проблем. Налицо и первые конкретные результаты, достигнутые после организации МНТК. В 1986 г. происходила интенсивная замена привычного для сернокислотной промышленности катализатора на новый, разработанный в МНТК при самом активном участии Института катализа (само обозначение новинки — ИК-1-6 — ясно говорит об ее происхождении). Успешно внедряются и новые катализаторы полимеризации этилена и пропилена, созданные здесь же, в Новосибирске. На предприятиях самых разных министерств заработали установки каталитической очистки отходящих производственных газов. Десять лет не могли сделать для автомобилей нейтрализатор — блок дожигания выхлопных газов. Не такая уж сложная вещица — керамическая трубка с «сотами» внутри, на них нанесен катализатор. Тем не менее раньше она почему-то не получалась. За четыре месяца, призвав на помощь вузовскую науку, добились, чтобы была *•* •:t* *% Яч "•«r^v -i- v*; [*-<- If < T9 A. !/■ JTii &#■■••■•-;: v. 4-VV v • » • p.* . , */m
сделана подходящая керамика, а сами научились наносить на нее катализатор. И вот — «соты», опытный образец уже есть. Производство нейтрализаторов можно начинать, и автомобильная промышленность, вероятно, тоже готова ставить их на машины. Остается, однако, проблема с топливом: этилированный бензин, до сих пор не снятый у нас с производства, для таких машин не пойдет; содержащийся в нем свинец токсичен не только для людей — для катализатора тоже. Другая серьезная проблема, которую удалось сдвинуть с мертвой точки: очистка отходящих газов Норильского горно-металлургического комбината. В них много сернистых компонентов, в условиях уязвимой северной природы это представляет серьезную экологическую опасность. Работы по их каталитической очистке велись уже несколько лет, и Институтом катализа тоже. Однако МНТК дал им мощный импульс: за Палладий, нанесенный на графит (темные пятна, реальный размер которых в среднем 10 нм). Катализатор, работающий недостаточно продуктивно: значительная часть металла укрыта внутри этих — слишком крупных! — частиц. содержащих сотни его атомов; действуют лишь те атомы, что расположены на поверхности частицы считанные месяцы в содружестве с норильчанами успели испытать там пилотную установку, реализующую нетрадиционный способ восстановления диоксида серы до элементарной серы — так называемый жидкофазный процесс Клауса. Получены весьма обнадеживающие результаты (из добытой таким путем серы даже отлили памятную медаль), и уже принято решение срочно переводить дело на уровень опытно-промышленных испытаний, а, в случае успеха, затем строить серию крупнотоннажных установок. Если захотеть, можно быстро добиваться весомых результатов, начиная, казалось бы, с нуля. Но одного желания мало — нужна и материальная база, оборудование. Оборудованием институт, в общем, обеспечен, грех жаловаться. Два-три года назад было, можно считать, все, о чем могли мечтать. Сейчас, правда, в мире появилось кое- что еще более эффективное, чего пока в Новосибирске нет, но зато там добились очень высокого качества эксплуатации наличной техники. Организовали на базе института ЦКП — Центр коллективного пользования, к услугам которого прибегают более 40 организаций Сибири и примерно столько же — из Европейской части страны. Случа- * чг2г 9 У ^. А ^ «»*« / >->Sfo.
ется даже, обращаются за помощью из Москвы, в которой есть такие же приборы, но добраться до них, видимо, труднее, чем до новосибирских. Создание ЦКП — заслуга директора института, члена-корреспондента АН СССР Кирилла Ильича Замарае- ва. Собрал группу первоклассных инженеров по обслуживанию уникальной исследовательской техники (ныне группа выделена в самостоятельное хозрасчетное подразделение), а они наладили бесперебойную, если надо — то и круглосуточную работу приборов. И устранили зависимость экспериментаторов от личных связей: исполняют заказы по договорам. Предполагается превратить ЦКП в ВЦКП — всесоюзный центр коллективного пользования, пополнить его новейшим оборудованием. А еще — организовать при МНТК всесоюзный же арбитражный центр по испытанию катализаторов. Настоящие испытания требуют строго сопоставимых, стандартных условий — их создают в автоматизированных ус- Улътрадисперсный катализатор, гораздо более активный, чем изображенный рядом. Размер частиц и число атомов в каждой здесь на порядок меньше. Увеличение на двух последних фото одинаково-. 2 млн. раз тановках, которыми оснащен опытный цех института. Некоторые из них — уникальные по производительности, способные испытывать почти две тысячи образцов в год. Однако такие установки пока, к сожалению, умеют делать только в специальной лаборатории института. Последний образец, кстати, управляется ЭВМ, которая не только фиксирует параметры, но и задает режим испытаний, подстраиваясь под свойства катализатора. Сейчас эта установка испытывается с необычной целью: выявить все заложенные в ней «способности»; создатели еще сами их до конца не знают. Сделана и учебная модель, на которой обучают студентов — иначе как им потом работать в современных лабораториях? Правда, эти установки — маленькие, лабораторные. А вот с более масштабными, опытно-промышленными дело обстоит куда труднее. Одна из главных трудностей — застарелая привычка министерств экономить на опытных производствах. Эти объекты недороги, но создают в титульных списках строек дополнительные позиции. Когда расходы на новое строительство приходится урезать, делают это бюрократически, сокращая прежде всего число наименований и
в первую очередь, понятно, вычеркивая «мелочевку». Дальновидной такую тактику не назовешь. Строительство, кстати,— болевая точка и в Институте катализа. Стали головной организацией МНТК — естественно, появляются новые подразделения, для которых «жилплощади» нет. Приходится тесниться. А новых помещений до XIII пятилетки не предвидится. Это, конечно, не способствует ускорению работ, но жаловаться ката- литики не привыкли... Все-таки им есть чем гордиться. Из 71 разработки, признанной готовой к внедрению и включенной в единый пятилетний план МНТК, около пятидесяти выполнено с участием Ин- ! статута катализа, в основном, в содружестве с его давнишним партнером (и соседом) — СКТБ катализаторов Минхимпрома СССР. Многие из них надежно опережают то, что применяется в зарубежной промышленности. Потому можно сказать уверенно: поставленные задачи сложны, но не фантастичны. КОНСЕРВАТИЗМ — НЕ СИНОНИМ НАДЕЖНОСТИ I Истину, актуальную не только для тех, кто I занимается химией, повторял в беседе с корреспондентом Ю. Ш. Матрос, один из создателей нестационарной технологии каталитических процессов. Эта пионерская разработка настолько своеобразна, что стоило бы, пожалуй, называть ее как-то иначе, не просто одной из технологий. Сам Юрий Шаевич объяснял так: — Речь идет не о каком-то отдельном процессе или даже группе процессов, а о подходе, принципе. Даже, если угодно, целой философии... Для любой реакции, используемой | в промышленности, можно определить теоретический, идеальный режим, при котором нужные вещества образуются с наилучшим выходом. В реальных ситуациях идеал, как правило, недостижим, но можно организовать некий оптимум условий, приближающих к нему. Как это делается? Подбирают катализатор, определяют опытным путем более ил и менее подходящие рабочие параметры ■— температуру, дав- |ление, скорость подачи исходных ве- ' ществ, их концентрацию. А потом , разбиваются в лепешку, чтобы соблюдать заданный режим любой ценой. Цена нередко оказывается чрезмерной. Достаточно быстро реакции идут, как правило, при повышенной температуре. Что делают технологи? Ставят теплообменник перед входом в реактор, чтобы подогревать исходную смесь. Но сам-то процесс, как правило, идет с большим выделением или поглощением тепла, активная зона аппарата перегревается или остывает — тепло приходится отводить или, наоборот, подводить. Что делают? Снова ставят теплообменник. Потом — опять перегрев или остывание... Громоздко, неповоротливо, расточительно... Наш подход иной: процесс должен поддерживать себя сам. Для этого в слое катализатора можно, например, создать движущийся тепловой фронт, в котором нужная температура в ходе реакции поддерживается за счет тепловыделений в ходе химического превращения. И поменьше теплообменников. Так и действует ваша «качалка», реактор с периодическим переключением потока? «Качалка» — лишь одно, самое первое аппаратурное оформление принципа, но вовсе не сам. принцип. Устройство любого аппарата нетрудно понять, когда осмыслена суть процесса. А если начинать с готовых результатов, легко скатиться к невнятным журналистским штампам. Поэтому я предпочел бы начать с сути. Фундаментальное для нас понятие — движение теплового фронта в слое катализатора. Оказалось, что фронт — узкую зону высокой температуры — можно поддерживать даже лри очень низкой исходной температуре смеси. Доказано, что разность температур между фронтом и входом в реактор может в десятки, даже в сотни раз превышать адиабатический разогрев — тот перепад, который создавался бы при обычной реакции. Возьмем, к примеру, смесь, содержащую всего 0,1 % оксида углерода. В стационарных условиях окисления она способна нагреть катализатор всего на девять градусов. Мелочь! А ■ если создать узкий фронт, он может оказаться горячее, чем смесь на входе, на целую тысячу градусов. Почему? Дело здесь в том, что в тепловом фронте тепло выделяется в узкой зоне и практически оттуда не отводите я, так как этот фронт дви жется со скоростью, примерно равной скорости теплоотвода. Она очень мала, так как существенно различаются теплоемкости 8
катализатора и газа. У твердого вещества она на три порядка выше. Поэтому быстро продуваемая сквозь него смесь как бы накачивает тепло в медленно перемещающийся тепловой фронт. Но фронт все же ползет... Конечно. И когда-нибудь доползет до конца. Тут, чтобы не упустить фронт, самое время изменить направление потока и пустить смесь навстречу ему — тогда фронт тем же неторопливым темпом двинется обратно. Так и организована работа в наших «качалках»: стоят переключатели, периодически меняющие направление газовой смеси. Но возможны и другие варианты, например заполненный катализатором «бублик», в котором фронт, не меняя направления, гуляет по кругу. Нет ли здесь сходства с гомеостазом, который поддерживается в живом организме? Старомодная технология действует, как посредственный врач, — пользуется одним только градусником и бьется лишь за нормальную температуру. Между тем организм многофункционален, им можно управлять, воздействуя на самые разные параметры... Как художественный образ, возможно, годится и гомеостаз. Но я бы сказал проще. Стационарные условия — это нечто догматическое, они обусловливают жесткость всех функциональных связей. Природные же системы обладают многообразными, гибкими механизмами регулирования — традиционные технологические схемы им в этом уступали и потому не были способны достигать режимов, достаточно близких к идеальному. Нарисую вам одну хрестоматийную кривую: изменение равновесного состава смеси в зависимости от температуры. Степень превращения веществ в равновесная нрнвая стационарный режим -1 f 1 ^ 300 400 500 ГС ходе любой обратимой реакции (а большинство каталитических процессов обратимо) при любых условиях лимитируется этой кривой. Каковы бы ни были исходный состав смеси, начальная температура, этот самый икс — степень превращения — меняется до тех пор, пока скорость прямой реакции не уравняется со скоростью обратной. И все! Вы взяли смесь, нагретую, скажем, до 400 °С, добрались до этой роковой кривой в точке А. Дальше положение безвыходно: повысить степень превращения можно только отводя тепло. Вот почему стационарная технология так плодила теплообменники... В нестационарном режиме, при наличии узкого теплового фронта, температура вдоль слоя катализатора меняется своеобразно; на кривой есть участок CD, где она падает. Но раз эта кривая [см Изменение температуры вдоль слоя катализатора (I — его длина) при нестационарном режиме. Движущийся тепловой фронт характеризуется максимумом — точкой С, после которой температура падает такова, то другая, показывающая, как меняется степень превращения, на этом участке пойдет вверх. На кривой же «степень превращения — температура» нестационарный режим описывается дугообразной кривой, верхняя ветвь которой (обратили внимание?) очень близка к кривой идеальной, равновесной (см. с. 10.— Ред.). Учтите, сверх того, что на самой поверхности катализатора тоже идут динамические процессы, в ходе про- Зависимость степени превращения (х) от температуры. Традиционный, стационарный режим позволял приблизиться к оптимальной, равновесной кривой лишь в отдельных точках (А, В). Изменение температуры при нем регулируется теплообменниками и описывается пилообразной ломаной линией 9
Кривая с перегибом, наложенная на график, показанный на предыдущем рисунке,— изменение степени превращения (х) вдоль слоя катализатора при нестационарном режиме. На участке CD х снова начинает расти t°C Степень превращения в зависимости от температуры меняется при нестационарном режиме по кривой, верхняя ветвь которой близка к оптимальной цесса он трансформируется, перестраивается. Традиционная теория молчаливо допускала, что с ним ничего не происходит, но это далеко не так. У нас в институте подобные изменения энергично изучают, и перспектива управления динамикой поверхности вполне реальна. Как же вы пришли к таким нетривиальным решениям? Путь был долгим. В 60-е годы мы начали с частной, чисто исследовательской задачи — анализировали работу промышленных реакторов, работающих по различным причинам в нежелательных, нестационарных условиях; менялись нагрузка, состав, концентрация, активность катализатора. Кроме того, динамические режимы оказались более удобными для опытов, так как позволяли глубже и яснее осмыслить физико-химические закономерности процессов, происходящих в реакторе. Результаты получались быстрее. Мы стали разрабатывать его математические модели. А затем, уже в 70-е годы, обнаружили, что в некоторых ситуациях динамический режим позволяет подойти ближе к оптимуму, чем стационарный. На Ученый совет института вышли в 1975 году... Поначалу наши выводы поддерживал только один человек, ныне покойный директор института академик Боресков. Он же был вашим руководителем? Не хотелось бы называть Георгия Константиновича этим стершимся словом. Говоря об исследованиях, нередко так обозначают начальника, который, не вникая в суть дела, подписывает бумаги. Боресков же принимал в работе истинно творческое участие, был не начальником, а товарищем, коллегой. Поэтому заступался за нас не только горячо, но и компетентно. Мы получили возможность продолжать работу — и спустя семь лет наши аппараты заработали на заводе. Нестационарный режим оказался особенно эффективным при малых содержаниях исходных веществ, при переменных составах смесей. А такие смеси распространены чрезвычайно широко. Это и промышленные газовые выбросы, отравляющие среду обитания, и отходящие серосодержащие газы предприятий цветной металлургии. Как раз то, с чем не знали, как бороться. У нас в журнале была заметка о вашем аппарате, установленном на Алавердинском горно-металлургическом комбинате,— она назыаалась «С Прокрустом можно договориться»... Консервативная технология, пожалуй, действительно сродни Прокрусту. Существенно, однако, и то, что нам удалось договориться, найти общий язык с производственниками — специалистами Красноуральского медеплавильного комбината, которые стали нашими соавторами по первому внедрению новинки. Не стану останавливаться на подробностях (были и там свои коллизии), но итогом сотрудничества стал пуск в L982 году установки, перерабатывающей в час 40 тысяч м3 конверторных газов с переменным — от 1 до 4 % — содержанием SO2- Газ, ранее порождавший «кислые дожди», стал перерабатываться в товарную серную кислоту. 10
so3 Реакторы одинаковой мощности, показанные в одном масштабе. Слева — работающий в нестационарном режиме, справа — традиционный, стационарный. Контактный узел второго состоит из реактора 1 (четыре слоя катализатора), промежуточных теплообменников 2 и предварительного теплообменника 3. Контактный узел нестационарного режима состоит из реактора 1 с единственным слоем катализатора и (ключевой элемент схемы) быстродействующих трехходовых клапанов 2, переключающих направление газовых потоков Насколько примененная там система с «качалкой» эффективнее традиционной, можно убедиться при самом поверхностном сопоставлении их схем. Сразу видно, что нестационарный процесс требует куда меньше аппаратуры. Сравнение количественных показателей дает еще более убедительную картину. На «качалку» уходит в несколько раз меньше металла, чем на контактный аппарат старого образца; она оказывает потоку газа вдвое меньшее гидравлическое сопротивление (а преодолевать сопротивление — значит тратить энергию газодувок); капитальные и эксплуатационные затраты при «качалке» в 3—4 раза ниже, расход топлива на обогрев — нулевой. Ныне такие установки действуют на четырех металлургических заводах, на подходе еще четыре. Теперь уж нет никаких оснований жаловаться на консерватизм производственников — от предложений о сотрудничестве нет отбоя. Мы, можно сказать, сами тормозим дело, потому что попросту не успеваем откликаться на все просьбы. То, что вы рассказали, относится к окислению SOz, к сернокислотному производству. А какие еще процессы можно перевести на нестационарный режим? С серной кислотой практически все ясно. Совместно с организациями Министерства по производству минеральных удобрений, Минцветмета, Министерства химической промышленности (в особенности НПО Минудобрений, Гин- цветмет, СКТБ катализаторов) готовимся к дальнейшему — и быстрому — внедрению метода в практику. Сейчас у нас совместно с отраслевыми институтами ведутся разработки для таких производств, как синтез аммиака, метанола... А за границей что-нибудь подобное есть? Приоритет нашей страны закреплен авторскими свидетельствами СССР, патентами США, Англии, Франции, Японии... Публикации о наших разработках, разумеется, привлекли внимание иностранных фирм, однако хочу заметить, нестационарный режим — не такая штука, которую можно «поймать» привычным для технологов способом проб и ошибок. Это принципиальнс маловероятно — нужны теоретические разработки, пакеты программ для ЭВМ То, что пока есть только у нас. За отечественный приоритет вы не боитесь? На ближайшие несколько лет — нет Но приблизить технологические режимь к оптимальным — значит выиграть i масштабах народного хозяйства не миллионы — миллиарды. Чтобы понять это не надо быть крупным специалистом Поэтому если освоение разработок будет у нас идти темпами, распространенными до недавних пор, имеем шанс снова попасть в ряды догоняющих. Есть, однако основания надеяться^то на этот раз Tat не случится. I 11
последние известия Футурологи, прогнозируя перспективы развития техники, предсказывали, что гамма-лазер (гразер) станет принципиально возможным лишь в ХХГ веке. Их мнение не казалось безосновательным... Излучение у-квантов атомными ядрами происходит в принципе так же, как выделение световых квантов электронными оболочками: квант уносит избыточную энергию системы, переходящей при этом из возбужденного состояния в «спокойное», основное. Если Т2—время жизни возбужденного, a Ti—основного состояния, то, согласно второму соотношению Эйнштейна, вероятность вынужденного излучения (его эффективное сечение) обратно пропорциональна Тг, но не зависит от Ть Однако у ядер есть своя специфика. Возбужденные состояния у них бывают довольно долгоживущими (в таком случае их зовут изомерными основным), а вот основные, случается, живут совсем недолго, подвергаясь какому-либо иному виду радиоактивного распада. Теория, разработанная для атомного или молекулярного излучения, не учитывала возможность такой парадоксальной ситуации. Наша группа, работающая в Ленинградском университете, проанализировала ее и пришла к выводу: если Т|«<СТ2, эффективное сечение стимулированного излучения может возрасти на много порядков. Например, когда Тг—несколько недель (время, нужное для того, чтобы накопить достаточное количество возбужденного ядерного изомера), а Т|—несколько миллиардных долей секунды, то реальная величина может превзойти ту, что прогнозируется на основе привычной теории, на 16—18 порядков («Известия АН СССР. Серия физическая», 1984, т. 48, № 10, с. 1934). А это открывает перспективу сделать прототип гразера, не дожидаясь будущего тысячелетия. Чем выше энергия у-кванта, тем ниже так называемая мёссбауэровская температура, выше которой стимулированное излучение невозможно. Если EY]>150 кэВ, она вообще недостижима, ибо лежит ниже абсолютного нуля. При меньших же энергиях подстерегает другая опасность: поглощение квантов электронными оболочками своих же собственных атомов, в результате чего наружу вылетает не квант, а так называемый оже-электрон. Преодолеть этот порог можно только одним путем — резко повысить эффективное сечение стимулированного излучения. Но как раз это наши выкладки, получается, позволяли. Оставалось проверить их опытом. последние известия 12 Гразер — не фантастика Возбужденные ядра ,25Те способны к стимулированному излучению у_квантов-
последние известия Был предложен подходящий объект: теллур-125, получаемый при облучении нейтронами тТе в виде возбужденного изомера тг- Его у~РаспаД (Ет= = 109 кэВ) характеризуется Т2=58 суток и приводит к изомеру mi, у которого Т] — всего 1,48 нсек. Первые же опыты, проделанные на таблетках, содержащих Те-125т2, показали, что наши прогнозы недалеки от истины: наблюдался небольшой, но близкий к расчетному прирост числа квантов—1 %. Более убедительно удалось продемонстрировать эффект в новой работе, выполненной совместно с экспериментаторами из Института теоретической и экспериментальной физики (Москва) и опубликованной в том же журнале A986, № 10, с. 2013). На этот раз образец был приготовлен в виде иглы, длина которой A4 мм) значительно превышала свободный пробег излучаемых квантов в ее материале, а диаметр @,4 мм) примерно ему равнялся. До охлаждения игла обычным образом выделяла кванты с энергией 109 кэВ как с торцов, так и сбоку. Но когда температуру снизили до мёссбауэровской, картина резко изменилась: боковое излучение осталось прежним, с торца же стали улавливаться не только одиночные, но и вылетающие попарно кванты, регистрируемые как единый квант с энергией 218 кэВ. Такой результат однозначно свидетельствует: кванты с энергией 109 кэВ действительно вызывают стимулированное излучение ядер Те-125т2. Эффективное сечение, измеренное в этом опыте, оказалось равным 5-\0~19 см2, на 18 порядков больше, чем можно было предсказать на базе существующей теории! Итак, гразер — уже не фантастика. Разумеется, от принципиальной регистрации эффекта еще очень далеко до создания устройств, пригодных для использования в народном хозяйстве или здравоохранении. Чтобы достигнуть режима сверхизлучения, в котором работают ставшие уже привычными лазеры — источники видимого света, следует в 100—200 раз повысить содержание в образце исходного ядерного изомера. Но для этого требуется источник тепловых нейтронов, создающий их поток с интенсивностью выше 1015 см *-с~Л Таких источников нет нигде в мире, и даже конструкция их пока не разработана. Но это уже не принципиальное, а техническое затруднение. Доктор физико-математических наук Г. А. СКОРОБОГЛТОВ последние известия 13
^гТ'Ф яЭИР*^} Ё^ж? • t */«.*5v*/.7-< w./.Av .-•: ■■•• ... • • *■.'<<> • ;..■■■ • ' . • • • ;»'•.'' -•*•;'• •..!?*.. - —Ь- - ■. 1 / v -•* • Г'-f i / s- .* ^ / ! >^
Тема дня Основа основ — тонкий органический синтез Доктор химических наук А. Ф. ПОЖАРСКИЙ, Ростовский государственный университет Желание написать эту статью возникло у меня в 1985 году по окончании III Всесоюзного совещания по проблемам высшего университетского химического образования. В целом это хорошо организованное совещание, проходившее в Кишиневе, было весьма полезным. Но вызывало удивление то, что на нем не было ни одного официального представителя Минвуза СССР, из- за чего все раздававшиеся время от времени призывы и предложения повисали в воздухе, и что докладчики, за небольшим исключением, почти не касались химии как таковой, если по- прежнему понимать ее как науку о веществах и их превращениях. Разговор шел в основном о внедрении в учебный процесс вычислительной техники и квантово-механических расчетов, о проблемном обучении, о связи со средней школой, об охране окружающей среды. Все эти вопросы безусловно важны, они в духе времени, но все же было как-то не по себе. Думалось: разве не в колбах химиков- синтетиков сегодня, как и вчера, рождаются новые пестициды и лекарственные препараты, высокопрочные конструкционные материалы и химические волокна, яркие красители и компоненты электронной техники? ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА ХИМИИ По возвращении с совещания я решил расспросить знакомых химиков: в чем они видят главную цель своей науки? Вопрос этот носит отнюдь не риторический характер. С одной стороны, ответ на него важен с профессиональной точки зрения — для понимания иерархии ценностей в нашей науке. С другой стороны, ответ на него необходим для тех государственных инстанций, от которых зависит планирование и финансирование химических исследований. Первый же ответ был таким: главное для химии — контроль производственных процессов. И в других ответах варьировались в основном различные практические нужды: обеспечение людей продуктами питания, энергией и т. п. Против таких благородных задач трудно что-либо возразить и, конечно, они должны быть на острие химии. Но ведь эти задачи решают и многие другие науки. Стало быть, в подобных ответах не отражается внутренняя суть химии, ее развитие как фундаментальной дисциплины. Главная задача химии, вокруг которой должно вращаться все остальное, может быть сформулирована достаточно просто: она состояла, состоит и будет состоять в обозримом будущем в получении новых веществ с практически полезными свойствами. Если взглянуть на причины, вызывающие периодические скачки в развитии цивилизации на Земле, то нетрудно проследить две главные линии. Одна из них связана с достижениями в освоении новых источников энергии: другая — с созданием новых материалов, обеспечивающих людей новыми орудиями труда, новыми предметами обихода. В этом смысле XX век можно с полным правом назвать не только веком атомной энергии, но и веком всеобщей химизации экономики и быта. Действительно, уже сейчас доля чисто химических изделий в валовом национальном продукте про- мышленно развитых стран составляет 10—15 %, в принятой недавно «Комплексной программе химизации народного хозяйства СССР» также планируется увеличить этот показатель и довести его к 2000 году до 8 %. Почти любой новый химико-технологический процесс зарождается в колбе химика-синтетика, на его лабораторном столе. Химик-синтетик занят получением новых химических соединений, разработкой или усовершенствованием методов синтеза уже известных веществ. Этот вид деятельности называется тонким органическим синтезом. Здесь слово «тонкий» несет двойную нагрузку. Во-первых, оно проводит чистс формальную грань между лабораторным экспериментом, когда химик оперирует с граммовыми, а то и миллиграммовыми количествами вещества, и масштабным промышленным процессом, где счет 1.
ведется на тысячи тонн. Во-вторых, определение «тонкий» отражает тот факт, что подобный синтез чем-то сродни искусству: он требует интуиции, фантазии и исключительно тонкого кропотливого труда. Точно так же в химической промышленности к тонкому органическому (или неорганическому) синтезу относят сложные многостадийные процессы, в которых участвуют не тонны, а килограммы или даже граммы веществ. Итак, если мы признаем химию одной из основ нынешней цивилизации, то внутри самой химии мы должны признать главенствующую роль тонкого, прежде всего органического, синтеза. СДАЧА ПОЗИЦИЙ Нет сомнения, что существует самая тесная связь между общим уровнем химической индустрии и уровнем развития тонкого органического синтеза. В этом убеждает опыт всех промышленно развитых стран. Если же такого соответствия нет, положение с органическим синтезом надо считать неблагополучным. Именно такое неблагополучное положение и сложилось сейчас в нашей стране. I Будем откровенны: хотя в отдельных областях органической химии (например, химии стероидов, углеводов) советские химики занимают передовые позиции, подавляющее большинство крупнейших синтетических открытий последних 20—25 лет были сделаны без их заметного участия. Вспомним хотя бы получение соединений с флуктуирующими связями, валентных изомеров бензо- .ла и других ароматических соединений, аннуленов, каркасных углеводородов (чего стоит, например, один синтез додекаэдрана — углеводорода со структурой додекаэдра), краун-эфиров, многочисленных природных соединений (хлорофилла, витамина В|2, феромонов насекомых, сложных антибиотиков и др.). Некоторые из этих синтезов не имели очевидного практического значения, но на них были отработаны тончайшие синтетические методы, в ходе этих исследований были открыты высокоселективные реагенты, создана стратегия решения сложных задач. Ясно, что синтетикам, освоившим такие вершины, по плечу решение и других труднейших задач, включая и задачи практического характера. Когда же и каким образом начался у нас отход от традиций некогда всемирно прославленной синтетической школы? Этот печальный процесс сдачи завоеванных позиций начался, по-видимому, в начале шестидесятых годов. В то время многие наши лаборатории стали оснащаться приборами: сначала УФ- и ИК-спектрометрами, затем пришел черед ЯМР-, ЭПР- и масс-спектрометров. Все шире распространялись ЭВМ, быстро росла популярность кванто- во-механических расчетов. В принципе это было прогрессивным явлением, поскольку быстро развивались количественные исследования, теория органической химии в целом, в качестве самостоятельной области выделилась физическая органическая химия. Автор сам испытал на себе несомненно благотворное влияние этих перемен, преобразовавших сам склад мышления химика-органика. Но эти перемены оказались чреваты и коварными ловушками. Появилась возможность быстро и беспроигрышно получать научные результаты с помощью приборов и ЭВМ, не только не синтезируя вещество, но порой и обходясь вообще без него. Родилась концепция, согласно которой эра синтетической химии будто бы находится на закате, что не за горами день, когда любую реакцию можно будет «вычислить» с помощью ЭВМ и что вообще синтезировано уже слишком много веществ, а сейчас настала пора их детального изучения, пора количественных исследований. У химиков-синтетиков эти разговоры привели к острому синдрому неполноценности: даже при наличии добротных синтетических данных они стали стремиться «украсить» свою работу квантово-механическими расчетами и физико-химическими излишествами вне зависимости от того, нужно это или нет. Увеличение числа расчетных и физико-химических работ в ущерб синтетическим стало сопровождаться непропорционально быстрым ростом числа специалистов соответствующего профиля, что нашло отражение даже в академических инстанциях. В результате целые коллективы стали переключаться с органического синтеза на более «рентабельный» вид деятельности. Некоторое время тому назад, например, доцент кафедры органической химии одного из наших уважаемых университетов сказал автору этих строк, что их кафедра пол- «6
ностью переключилась на так называемый корреляционный анализ, так как в органическом синтезе стало трудно сделать что-либо стоящее, в особенности малыми вузовскими силами. Так на древе нашего органического синтеза стали одна за другой появляться сухие ветви. Последствия этого не замедлили сказаться и на смежных дисциплинах, поскольку перестала удовлетворяться нужда аналитиков в чувствительных аналитических реагентах, физи- кохимиков — в оригинальных лигандах, электрохимиков — в антикоррозионных и других вспомогательных веществах, биологов — в препаратах для биологических исследований и т. д. и т. п. Острый голод в химикалиях стали испытывать сельское хозяйство, промышленность, электронная техника. И в результате нашей стране приходится теперь расплачиваться за упущения в управлении фундаментальной наукой миллионами инвалютных рублей, затрачиваемых на импорт недостающих химических товаров. В августе 1986 года в Москве с большим успехом прошла VI Международная конференция по органическому синтезу. Конференция продемонстрировала огромные достижения и возможности органического синтеза. Не будем, однако, углубляться в ее научные итоги. Главную пользу конференции мы можем усмотреть в том, что она ярко высветила слабые места в нашей науке. Вершины мировых достижений в органическом синтезе сегодня связаны с многостадийным получением либо сложнейших природных соединений, либо соединений с необычной структурой. Для реализации таких задач создаются большие коллективы, обычно насчитывающие несколько десятков человек (например, в свое время над синтезом витамина Bi2 работало более ста химиков-синтетиков), что позволяет в достаточно сжатые сроки добиться поставленной цели. Беда нашего органического синтеза состоит в том, что при наличии хороших синтетических школ и талантливых ученых наши химики работают малыми группами, ставят перед собой задачи в лучшем случае средней сложности и практически не замахиваются на решение подлинно пионерных задач. И связано это главным образом с плохой материальной базой исследований, с пробелами в подготовке кадров и с неудовлетворительной организацией труда. РЕАКТИВЫ Надо сказать, что мода на приборную и вычислительную химию (автор настоящей статьи предпочитает называть ее сухой химией) затронула все страны. Не почему именно у нас с особенной остротой появились отмеченные выше негативные тенденции? Прежде всего отход химиков от синтеза спровоцировало крайне плохое обеспечение отечественной науки реактивами, этим подлинным «черным хлебом» синтетической химии. Одно дело, если для того, чтобы приступить к реализации интересной идеи, достаточно протянуть руку и взять вещество, как говорится, с полки, и совсем другое дело, если на получение исходного вещества необходимо тратить многие недели неинтересного и непроизводительного труда. Для синтеза, насчитывающего всего 5—6 стадий,— то есть синтеза, по нынешним меркам примитивного,— нужно использовать по меньшей мере полтора десятка различных химикалиев; с учетом же всегда требующегося перебора различных вариантов это число следует смело удвоить. Можете себе представить, сколько времени потребует подготовительная работа, если все эти материалы надо готовить- своими собственными силами? Специфика промышленного производства реактивов заключается в том, что при большом числе наименований каждое из веществ необходимо нарабатывать в относительно небольшом количестве. Это могут быть тонны, но могут быть и килограммы, и даже граммы. Возросшую роль этой отрасли химии в народном хозяйстве отметил М. С. Горбачев на совещании в ЦК КПСС по вопросам ускорения научно-технического прогресса (июнь 1985 г.): «В мире нарастает настоящий бум малотоннажной химии, производства чистых и сверхчистых материалов, во многом определяющих уровень современной техники. Поэтому нужно удвоить, утроить усилия, чтобы не допустить отставание». А как обстоит сейчас дело с реактивами в нашей стране? Прежде всего, не касаясь вопросов качества (это тема отдельного разговора) , констатируем бедный ассортимент химических реактивов, предлагаемых базами и магазинами «Союзреактива». Среди них, как правило, отсутствуют трудные в производстве, но тем не менее крайне нужные в лаборатории 17
химикалии. Следует также отметить из рук вон плохую организацию продажи реактивов. Зарубежные фирмы охотно (и часто бесплатно) рассылают толстые и красочные каталоги выпускаемых ими реактивов, постоянно рекламируют продукцию (особенно новую) в научных журналах. Сами же реактивы после получения заказа высылаются в течение нескольких дней, в крайнем случае в пределах месяца. К сожалению, ничего этого нет в работе «Союзреактива». Рядовой химик практически лишен информации о новых реактивах, освоенных промышленностью, ввиду отсутствия рекламы и недоступности каталогов. В результате, хотя многие реактивы и производятся в нашей стране в значительных количествах, достать их удается практически только через знакомых. Самая нетерпимая ситуация сложилась со сроками выполнения заказов. В процессе экспериментальной работы новые идеи, требующие срочного использования непредвиденных реактивов, возникают всегда внезапно. Это происходит под влиянием случайного наблюдения, дискуссии, научной публикации коллеги. Между тем «Союзреактив» требует все предвидеть и подавать заявки... на год вперед. Но даже в этом случае, как показывает практика, нет никакой гарантии выполнения заказа. Ясно, что при таком положении дел вряд ли возможно браться за действительно масштабные синтетические задачи, успешно выдерживать конкуренцию зарубежных ученых. Не потому ли у нас в последние годы так увеличилась доля синтетических работ, копирующих сделанные где-то открытия или сводящихся к синтезу новых, но однотипных и легкодоступных веществ с помощью известных методов? Такая легковесность привела в какой-то степени даже к девальвации самого понятия тонкого органического синтеза. Завершая тему о реактивах, следует упомянуть и то, что несколько лет тому назад для улучшения их производства была сформирована общесоюзная программа «Реактив». В соответствии с ней разоросанные по различным вузам коллективы химиков-синтетиков на договорных началах взялись за наработку заказных реактивов. Хотя программа «Реактив» несколько улучшила ситуацию, говорить о радикальных изменениях в этой области не приходится. По-прежнему 18 нет хорошей рекламы; химики, занятые в программе, часто не обладают нужной квалификацией и сами испытывают нехватку исходных реактивов, необходимого оборудования. Ассортимент выпускаемых веществ определяется не столько их потребителями, сколько самими наработчиками, а они, естественно, стремятся делать то, что попроще. С точки зрения автора статьи, проблему может решить только создание в стране нескольких хозрасчетных и конкурирующих научно-производственных объединений на базе существующих, но реорганизованных заводов химреакти вов. ОБОРУДОВАНИЕ Наряду с проблемой реактивов есть еще одна, столь же важная — проблема обеспечения синтетических исследований современным оборудованием. К со- ^ жалению, существует большой разрыв * между оснащением лабораторий в академических и некоторых ведомственных институтах, с одной стороны, и в вузах — с другой. Это наносит немалый ущерб отечественной науке в целом, поскольку в вузах работает много квалифицированных специалистов и готовятся кадры химиков-синтетиков. Конечно, современные приборы часто очень дороги, и вряд ли ими возможно оснастить все лаборатории. Но абсолютно необходимо, чтобы каждая кафедра, где есть условия для процветания органического синтеза (кадры, традиции), была обеспечена хотя бы минимумом приборов: например, ультрафиолетовым и инфракрасным спектрометрами, газовым и жидкостным хроматографами, приспособлениями для тонкослойной хроматографии, столиками для определения температуры плавления, хорошими вакуум-насосами, точными микровесами и др. Даже обеспечение химической посудой нельзя признать удовлетворительным — особенно хочется подчеркнуть необходимость снабжения вузовских лабораторий комплектной микропосудой на шлифах. В вузах ее практически нет, хотя использование микропосуды дает большую экономию в реактивах, повышает культуру и производительность труда. Что же касается дорогостоящих и сложных в эксплуатации приборов, таких как спектрометры ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометры, установки для рентгеноструктурного анализа, то пора создать разветвленную сервис-
ную службу, которая на хозрасчетных началах проводила бы для всех желающих необходимые измерения. Разговоры об этом ведутся у нас давно, но дело с места не двигается. КАДРЫ Говоря о «Комплексной программе химизации народного хозяйства СССР», следует отдавать себе ясный отчет в том, что ее успех зависит не только от капиталовложений в строительство новых предприятий и в модернизацию старых, но в огромной степени и от подготовки квалифицированных кадров, главным образом инженеров-технологов и химиков-синтетиков. Иначе откуда взяться тем самым веществам, без которых нет ни химии, ни всего того, что она может дать народному хозяйству? Вспомним: органический синтез — это не только наука, но и тонкое искусство, к которому надо иметь талант и условия для его развития. Опытный, творчески работающий химик-синтетик формируется не за один год напряженной и систематической работы в лаборатории. В большинстве случаев хороших синтетиков готовят университеты страны, отчасти — химико-технологические и политехнические институты. Первая задача заключается в привлечении к химическому синтезу наиболее способных в этом отношении молодых людей. Неприятность, которую отмечают сейчас почти все преподаватели вузов, состоит в том, что в массе студентов-химиков наметилась утрата интереса к веществу, а следовательно, к синтетической работе, то есть к тому, что составляет существо химии. Большинство способных студентов отдает ныне предпочтение работе с приборами, вычислительным методам, методам контроля. Чем же объяснить снижение интереса у молодежи к синтезу? Безусловно, здесь дает о себе знать своеобразное обаяние приборной и вычислительной техники. Однако все же не это самое главное. Очень существенным фактором следует считать перегрузку студентов обязательными учебными дисциплинами: свободного времени остается мало, и студент стремится использовать его так, чтобы как можно скорее получить данные для выступления на научной конференции или оформления публикации. Измерение с помощью приборов свойств известных соединений или же оценка этих свойств с помощью математических расчетов вполне удовлетворяют этим требованиям. Намного позже приходят первые по- . ложительные результаты в синтетической работе. Это объясняется более продолжительным приобретением экспериментальных навыков и спецификой органического синтеза: эксперимент здесь длится долго, часто заканчивается неудачей, его приходится многократно повторять, проявляя незаурядное терпение. Ясно, что при нехватке времени у начинающего студента при первых же неудачах могут опуститься руки. Тут мог бы помочь научный руководитель, но и сами преподаватели очень загружены учебной работой, они физически не в состоянии уделить студентам, интересующимся синтезом, должного времени. Наконец, последняя и, вероятно, главная причина оттока молодежи от органического синтеза заключается в том, о чем мы уже говорили,— в крайне слабой оснащенности подавляющего большинства вузовских лабораторий. В условиях хронической нехватки хорошей посуды, оборудования, реактивов эксперимент порой превращается в муку; в результате студентам приходится давать синтезы самых простых веществ, по существу ставить перед ними задачи вчерашнего дня. В результате у молодого специалиста постепенно вырабатывается психологический барьер, своего рода аллергия к проведению сложных исследований. Это, в свою очередь, мешает развитию еще одного очень важного качества химика-синтетика — умения составлять план сложного органического синтеза. Увы, такого умения сегодня не хватает не только студентам, но и многим опытным синтетикам. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ Решение проблемы с реактивами, оборудованием, подготовкой кадров не даст ожидаемой отдачи, если не создать еще механизм, обеспечивающий высокую организацию труда химиков-синтетиков и их нацеленность на решение крупных задач. Если мы зададим себе, скажем, вопрос: «В рамках каких форм научных исследований могла быть у нас выполнена работа по синтезу додекаэдрана?», то он поставит нас в тупик. И неудивительно, поскольку подобные работы требуют немалого времени, внушительного 19
состава сильных исполнителей и изрядного риска: а вдруг не получится? Тем более, что от самого додекаэдрана трудно ожидать прямой практической пользы. Форм, предусматривающих подобные издержки, у нас фактически нет, и это плохо, так как многие ценные синтетические идеи остаются нереализованными. Аспирантура, хоздоговорные работы, исследования в рамках различных плановых заданий — каждая из этих форм организации научных исследований доказала свою полезность, жизнеспособность. Но они не покрывают весь спектр необходимой деятельности, а именно ту его часть, которая нужна для выполнения задач, лежащих на переднем крае органического синтеза. Автор убежден, что нам следует перенять опыт всех промышленно развитых стран, где уже давно существенная — если не основная — часть пионерных исследований выполняется молодыми стажерами — докторами наук (звание, равнозначное нашему званию кандидата наук). Такая стажировка предоставляется вскоре после защиты диссертации; по своему выбору или приглашению стажеры (нередко спрос на них превышает предложение) направляются на работу к какому-нибудь профессору с плодотворно работающей научной школой. Этим профессорам, в свою очередь, выделяются специальные фонды для научных исследований, включая выплату стипендий. Вокруг стажеров группируются студенты, аспиранты, молодые сотрудники кафедры, и образуется коллектив с очень ценным комплексом свойств: высокой квалификацией основной массы исполнителей, обладающих к тому же изрядным честолюбием, возможностью обмена опытом между членами коллектива, постоянным притоком свежих сил. Именно в таких коллективах проверяются новые идеи. В наших условиях на первых порах было бы разумно создать несколько десятков таких фондов, предоставив право распоряжаться ими, быть может, преимущественно профессорам крупнейших вузов, известным в научных кругах своими достижениями и интересными идеями. Фонды имеет смысл выдавать на 5—6 лет и продлевать их действие лишь при условии получения коллективом выдающихся результатов. Органическому синтезу противопоказана суета, несистематичность. Для плодотворной работы здесь важна обстановка свободного поиска, раскрепощенности. Поэтому надо избавить творческие коллективы от мелочной опеки, жесткого планирования, свести к минимуму промежуточные отчеты. Есть немало объективных критериев высокого уровня научных исследований. Может возникнуть вопрос: а как же быть с внедрением полученных результатов в практику? На это ответим следующее. Во-первых, в данной статье речь шла о создании наилучших условий для развития фундаментальных исследований. Работы прикладного характера могут развиваться независимо, но нет сомнений в том, что и на них предлагаемые мероприятия скажутся самым благоприятным образом. Во-вторых, опыт показывает, что там, где обеспечен высокий уровень фундаментальных работ, их результаты рано или поздно пробивают дорогу в жизнь. Наконец, что-нибудь да значит появление в стране массы высококвалифицированных кадров химиков-синтетиков, способных браться за решение любых самых сложных задач. Итак, подведем итоги. Тонкий органический синтез нуждается в срочной помощи и внимании. Меры, которые при этом придется принять, потребуют серьезной перестройки, отказа от многих привычных стереотипов. Для детализации программы развития органического синтеза в нашей стране представляется необходимым создать наделенный соответствующими полномочиями межведомственный комитет, включающий представителей Государственного комитета по науке и технике, Министерства химической промышленности, Академии наук и Минвуза СССР. Возглавить такой комитет должен, очевидно, представитель ГКНТ, так как все намеченные мероприятия следует рассматривать как составную часть «Комплексной программы химизации народного хозяйства СССР на период до 2000 года». 20
Главный результат — знание В августе прошлого года в актовом зале Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова проходила VI Международная конференция по органическому синтезу, организованная в рамках Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) при участии Федерации европейских химических обществ (ФЕХО) и Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева (ВХО). В работе этой конференции принимало участие более 1400 ученых из СССР и 30 других стран — капиталистических, развивающихся и социалистических. С утра до вечера в пресс-центре конференции было людно и шумно: корреспонденты газет, журналов, радио и информационных агентств беседовали с учеными, только что спустившимися с трибуны. И почти каждая из этих бесед начиналась с одного и того же вопроса: а какое практическое значение имеет данная работа? Одни участники конференции отвечали на этот вопрос с готовностью, уверенно и пространно; другие же (а их было явное большинство) мучительно задумывались и с извиняющейся интонацией начинали объяснять, что до практики им пока далеко, но в принципе, если удастся сделать задуманное, то из работы может получиться что- нибудь полезное. Первые работы, естественно, вызывали интерес у всех присутствующих журналистов; ко вторым же отношение было вежливым, но прохладным. Хотя сами ученые с глубоким уважением относились к исследованиям, плоды которых еще невозможно потрогать руками... Повышение практической эффективности научных исследований — очень важная и актуальная задача. Но при всем при том необходимо и правильное понимание взаимоотношений между наукой и практикой, которые не столь просты, какими они могут показаться на первый взгляд. Вот что думают по этому поводу некоторые участники конференции, ответившие на вопросы корреспондентов «Химии и жизни». Член-корреспондент АН СССР Н. С. Зефиров (Московский государственный университет) Сегодня очень часто путают науку и технику и требуют от науки такого же конкретного прикладного результата, какого необходимо требовать от техники. При этом забывают, что главный прикладной результат науки — это знание, располагая которым, можно уже подумать, где и как его применить. Работы, представленные на конференции, были посвящены в основном общей проблеме органического синтеза, которую можно коротко сформулировать «как?» Как синтезировать то или иное" вещество? Как ввести в молекулу ту или иную группировку атомов, не затронув при этом остальные? Как упростить синтез, сократив число промежуточных стадий? Как можно использовать то или иное химическое сырье? Поскольку же докладчики сообщали лишь новейшие результаты, то сегодня можно говорить лишь о потенциальных возможностях тех или иных методов: до их практического применения пройдет еще лет пять — десять. Вообще говоря, органический синтез находится в странном положении. С одной стороны, очень многое, что нас окружает в повседневной жизни,— одежда, обувь, лекарства, парфюмерия и прочее — есть в конечном счете результат достижений органического синтеза. С другой стороны, к моменту, когда на основе веществ и полупродуктов, полученных синтетиками, создано то или иное конкретное изделие, о химиках забывают, так сказать, за давностью лет. На первый план выступают конструкторы, технологи, и именно им в конечном счете и достаются все лавры. Профессор Г. Принцбах (Оренбургский университет, ФРГ) Естественно, что общество интересуют лишь результаты конкретных прикладных работ, и поэтому самая беспроигрышная область современной органической химии — это синтез труднодоступных природных соединений, среди которых встречается много ценных биологически активных веществ. Вместе с тем настоящим ученым может стать лишь тот, кто может получать удовлетворение от самого экспериментального или теоретического результата. Если рассматривать науку только как источник сиюминутных материальных благ, то ничего хорошего не получится, и я говорю своим студентам, что органический синтез — это тяжелый ежедневный труд. К сожалению, сейчас молодежь отдает предпочтение гуманитарным наукам — возможно, из-за того, что в последние годы общественное мнение столь несправедливо восстало против химии. Профессор Р. Кейпл (Университет штата Миннесота, США) Исследования в области чистого органического синтеза, не ставящего перед собой конкретных прикладных задач, совершенно необходимы, так как для химиков- экспериментаторов это 21
единственный способ повышения профессионального мастерства. Вместе с тем рано или поздно такие исследования приводят к решению практически важных задач. Полный синтез сложнейших природных соединений — это как бы вызов природе, но вместе с тем он преследует и утилитарные цели, поскольку таким образом удается получать, например, ценные лекарственные препараты. Член-корреспондент АН СССР Г. А. Толстиков (Институт химии Башкирского филиала АН СССР) Несмотря на то что в органической химии, как и в любой другой науке, временами возникали «модные» направления, ее главная задача осталась неизменной — это поиск новых методов синтеза и новых веществ. Для органической химии сегодняшнего дня характерно лишь стремление к элегантности, неожиданности методов синтеза и предельной сложности синтезируемых структур, образцы которых нам дает живая природа. При этом, естественно, любое новое вещество привлекает к себе особое внимание лишь в том случае, если у него удается обнаружить полезные свойства. Например, когда была обнаружена разнообразная биологическая активность у природных веществ, называемых простагландинами, их стали синтезировать, невзирая на огромные методические трудности, потому что от их применения в медицине и животноводстве можно было ожидать уникальных результатов. Так, сотрудниками нашего института совместно с химиками рижского Института органического синтеза и таллинского Института химии был разработан метод синтеза одного из простагландинов, насчитывающий 32 последовательные стадии. Получаемый в результате этого препарат, названный эсту- фаланом, позволяет синхронизировать роды у свиней, излечивать послеродовые заболевания у коров и успешно имплантировать эмбрионы породистых животных. Экономический эффект от применения одной дозы эстуфалана составляет сотни рублей; сама же доза весит всего полмиллиграмма, и поэтому все животноводство нашей страны может обеспечить цех, выпускающий в год 10 кг препарата. О суммарной величине экономического эффекта судите сами. Вместе с тем тонкий органический синтез — это чрезвычайно трудоемкое занятие, и очень жаль, что в нашей стране химики- синтетики вынуждены заниматься и наработкой реактивов, и биологическими испытаниями получаемых веществ, и внедрением полученных результатов в практику. Все это, естественно, не способствует повышению производительности труда ученых. Доктор химических наук А. В. Камерницкий (Институт органической х имии А Н СССР) В наше время дилетантство нетерпимо, и поэтому каждый должен делать свое дело на высоком профессиональном уровне. Например, наша лаборатория занимается синтезом стероидов. Но, заинтересовавшись биологическими вопросами, мы не стали сами заниматься биологическими испытаниями своих препаратов, а нашли способ заинтересовать нашей работой биологов. К сожалению, этого нельзя сказать о промышленности: к настоящему времени мы располагаем примерно двумя десятками веществ, готовых к внедрению в медицинскую практику, но все наши попытки наладить их производство оказались безуспешными. Если же мы начнем всерьез заниматься внедрением, то окажемся вынужденными бросить научные исследования, то есть то, чем владеем профессионально. А что греха таить: есть немало химиков, по-любительски осваивающих и биологию, и медицину, и технологию только ради того, чтобы достойно ответить на традиционный ныне вопрос о прикладной ценности их работы. Общественное разделение труда было крупнейшим шагом человечества на пути к цивилизации. И теперь, когда мы так много говорим о том, что производство необходимо переводить на научные рельсы, не надо забывать, что прежде всего нужно иметь эти рельсы. И разумеется, нужны люди и механизмы, с помощью которых эти рельсы можно было бы укладывать. Член-корреспондент АН СССР И. П. Белецкая (Московский государственный университет) Если лет 20—30 назад наша академическая наука и была оторвана от практики, то теперь положение совершенно изменилось: ученых уже не нужно уговаривать думать о внедрении своих исследований. И не потому, что об этом все говорят, а потому, что все для этого созрели, потому что все хотят видеть реализованными результаты своих исследований. Но оказалось, что добиться внедрения своей работы не так-то просто: иногда на это надо положить всю свою жизнь, и то без гарантии успеха. И тогда человек незаметно теряет свою научную квалификацию, не имея возможности заниматься своим делом. Но почему ученые должны идти к производственникам на поклон? Ведь любовь, как говорится, должна быть взаимной. Иначе говоря, необходим механизм, с помощью которого результаты фундаментальных исследований как бы автоматически внедрялись в производство. А то получается так, что наука решает свои проблемы, а производство — свои. И от этого больше всего теряет производство. 22
Сейчас результаты фундаментальных исследований внедряются в практику не по признаку их действительной важности для народного хозяйства, а по признаку пробивных способностей их авторов. Такое положение нетерпимо: тут необходим не личностный, а объективный критерий. Внедряться должно только то, что действительно важно, а для этого сама промышленность должна быть заинтересована в том, чтобы быстро осваивать все самое новое и все самое совершенное, что рождается в лабораториях. Записали Л. СТРЕЛЬНИКОВА и В. БАТРАКОВ ттпттпт Банк отходов Ищем потребителей Продадим Ищем отходы, Реализуем Благодарим шлама, который образуется из сточных вод кожевенного производства. В состав шлама входят липиды F,5—25 %), углерод D3—47%), азот B,2—7%), кальций E,4—6%), хром A,5— 3,5%), сера A,1—1,9%), железо @,5—1,6%), натрий @,4— 0,5 %), фосфор @,2—0,4 %), калий @,2—0,3 %), магний @,1— 0,2 %). Содержание влаги 20—50 %. Суточный объем 75—80 т. Продукт может найти применение для получения биогаза методом анаэробного брожения, в качестве удобрения (после отделения и рекуперации тяжелых металлов), а также в качестве присадки к смазочным маслам. Ленинградское производственное кожевенное объединение им. А. Радищева. 199026 Ленинград, В. О., Кожевенная линия, 27. Служба охраны природы. Тел. 217-98-72. этрол вторичный, полученный дроблением отходов листового этрола, который используется в производстве очковых оправ. Материал представляет собой крошку или гранулы (не более 7 мм) из термопластичной массы (различной расцветки), в состав которой входят ацетат целлюлозы, пластификаторы и красители. Из вторичного этрола методом литья под давлением или экструзии можно вырабатывать различные изделия бытового и технического назначения. Ориентировочная цена 1 руб. за 1 кг. При заказе указать: этрол вторичный марки АЦЭ-50Э ТУ 64-0819-004-84. Изюмский оптико-механический завод. 313850 Харьковская обл., гор. Изюм, Пролетарская ул., 1. содержащие в качестве основного компонента от 60 до 70 % №гСОз- Содосодержащие отходы могут найти применение вместо товарной соды в производстве технических фосфатов натрия. Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (КазНИИГИПРОфосфор). 486031 Чим- кент-31, пл. Ленина, 3. Тел. 3-16-18. излишки материалов, которые образовались из-за изменения технологии: барий сернокислый — 13 680 кг, олигоэфиракрилат — 9720 кг, силикагель КСМ — 9090 кг, диметиланилин — 4068 кг, воск полиэтиленовый — 3850 кг, цеолит натриевый А — 3360 кг, трилон Б — 3283 кг, катализатор ,ШПК-1 — 2068,6 кг, три- крезол — 1400 кг, жидкость ГЖК-11 — 1384 кг, натрий лимоннокислый — 960,5 кг, жидкость АН-136 — 619 кг. Благодаря публикации в «Банке отходов» комбинат реализовал практически все материалы, перечисленные в прошлом объявлении. Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургический комбинат им. А. П. Завенягина. 663316 Норильск, Октябрьская ул., 31. Расчетный счет № 24204 в Норильском отделении Госбанка. за публикацию в № 6 за 1986 г. нашего объявления о реализации отходов производства боросодержащих соединений. После публикации в «Банке отходов» мы получили около десяти заявок. Это помогло нам определить потребителей. Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования. Запорожье. 23
Практика Холод и электрохимия В большинстве современных холодильных установок рабочий объем охлаждается за счет испарения низкокипящих жидкостей — хладагентов- Однако коэффициент полезного действия таких аппаратов невысок — как правило, не более 30 %. Поэтому внимание специалистов привлекают другие, более эффективные способы получения холода. Самый перспективный из них — электрохимический. В основу этого способа положено сочетание двух химических реакций: эндотермической — для охлаждения рабочей камеры — и экзотермической — для выделения тепловой энергии в окружающую среду. На практике удобнее всего использовать идущую под действием электрического тока окислительно - восстановитель- Электрохимический холодильник: 1 — элемент охлаждения (холодный электролизер); 2 — элемент, выделяющий тепло (горячий электролизер); 3 — насос; 4 — регенеративный теплообменник; 5 — положительный электрод; 6 — отрицательный электрод; 7 — диафрагма ную реакцию с достаточно высоким термическим коэффициентом. В качестве активных веществ можно взять пентагалои- диды сурьмы, пентахлорид фосфора, иодид меди, перекись серебра, хлорид олова и другие. Важно лишь, чтобы реагенты были жидкими (в виде раствора) или газообразными. Рассмотрим для примера реакцию разложения водного раствора хлорида железа III. Тогда в охлаждающем элементе (холодном электролизере) будет протекать прямая реакция: FeCb=FeCl2+0,5Cl2, а в выделяющем тепло (горячем) — обратная: FeCl2+0,5Cl2= FeCb. Оба электролизера соединены с источником электропитания; тепловая энергия перераспределяется между исходными веществами и продуктами реакции в регенеративном теплообменнике. Исследования, проведенные во ВНИИ холодильного машиностроения, доказали принципиальную возможность создания электрохимического холодильника. Однако, прежде чем приступить к производству таких аппаратов, нужно подобрать оптимальные реагенты и электролит, найти эффективный способ подачи активных веществ к поверхности электродов и отвода продуктов реакции, отработать конструкции электролизеров и теплообменника... Работу в этом направлении ведут многие лаборатории как в нашей стране, так и за рубежом. Эффективность электрохимических систем практически не зависит от температуры в рабочей камере. Поэтому энергетические преимущества этого способа ярче всего смогут проявиться в установках глубокого охлаждения. Г. М. КРЮКОВА, В. С. ЩЕРБАКОВ, ВНИИ холодмаш Неожиданный союзник При длительном хранении часть помидоров неизбежно покрывается плесенью и после сортировки идет в отходы. Французские специалисты нашли 'способ переработки таких томатов, обратив врага — бактерии, вызывающие порчу плодов, в союзника. Они обнаружили, что эти микроорганизмы могут синтезировать аминокислоту фенилаланин — ценное сырье для производства низкокалорийных сладких веществ, необходимых тучным и диабетикам. Отбракованные плоды, не стерилизуя, измельчают. Полученную массу помещают в ферментер и предоставляют плесени свободно развиваться. Остается лишь подождать, пока бактерии используют всю пищу, и отделить синтезированный ими фенилаланин. Таким же способом можно перерабатывать кожуру, снятую с помидоров при консервировании и приготовлении томатного сока. « The Financial Times», 1986, № 30018, с. W Сначала — ультрафиолетом Если целлюлозные материалы, например, льняное или хлопчатобумажное волокно, некоторое время облучать ультрафиолетовым светом, то красители удерживаются этими материалами значительно лучше. Специалисты Института общей и неорганической химии АН БССР полагают, что в первую очередь это вызвано изменением сорб- ционных свойств поверхности. Впрочем, доза облучения должна быть небольшой, чтобы не началось разрушение материала. При экспериментальной проверке метода образцы облучали ртутно-кварцевой лампой (интенсивность излечения 1,2-1017 квант/см2), а затем погружали в 0,01 %-ный водный раствор красителей. После промывки проверяли, насколько хорошо поверхность удерживает краситель. После ультрафиолетовой обработки красящие свойства улучшались у красителей разных классов; лучшие результаты были получены с веществами, молекулы которых содержат много групп — СООН. Подбирая режим облучения, можно управлять скоростью осаждения красителя и, следо- 1 \ 1
вательно, ускорять крашение. Кроме того, облучив различные участки ткани различными дозами ультрафиолета, на ней можно создать полутоновое изображение. Впрочем, это — пока лишь тема дальнейших исследований. «Доклады АН БССР», 1986, т. 30, № 8, с. 739—741 Лучше — без крахмала Чтобы придать нитям тканевой основы стойкость к истиранию и растяжению, на них наносят тонкий слой специального клеящего состава — шлихты. При этом волокна надежно сцепляются между собой, и нить становится прочнее. Готовят шлихту, как правило, из крахмала, который, в свою очередь, получают из пищевого сырья. В результате текстильная промышленность ежегодно потребляет более 100 тыс. т крахмала. Специалисты Хмельницкого технологического института бытового обслуживания и Житомирского льнокомбината разработали способ шлихтования нитей, позволяющий заменить крахмал отходами целлюлозно- бумажной промышленности — лигносульфонатами. (Прежде эти отходы сжигали или сбрасывали в стоки.) Новая технология обработки нитей внедрена на Житомирском льнокомбинате. Авторские свидетельства СССР № 1151621, № 1213099 Управа на пестициды Средства защиты растений стали в наше время не только бесценными помощниками земледельцев, но и — при неумеренном, неграмотном применении — бичом окружающей среды. Особенно досаждают своим побочным действием устойчивые, склонные накапливаться в живых организмах хлороргани- ческие соединения вроде ДДТ, ныне запрещенного во многих странах. Недавно выяснилось, что жизнь не так уж беззащитна перед лицом техногенной отравы. В природе выявлено несколько видов микроорганизмов, способных потреблять ДДТ, полихлорфенолы и другие сходные соединения в качестве источников энергии и углерода. Не поможет ли изучение биохимии этих организмов решить многие проблемы загрязнения окружающей среды? «Angewanclte Chemie»* 1986, № 9 Из потока автомобильных сообщений Создана электронная система для повышени я безопасности управления автомобилем. Основа системы — микропроцессор, в который 20 раз в секунду поступают данные о скорости автомобиля и угле поворота рулевого колеса. На основании этих данных угол возможного отклонения управляемых колес ограничивается тем больше, чем больше скорость машины. В результате существенно снижается вероятность заноса и опрокидывания. Кроме того, каждые 10 секунд микропроцессор вычисляет средние значения измеряемых величин. Обработав их по специальному алгоритму, ЭВМ определяет, внимателен ли водитель, бодрствует ли он или засыпает за рулем. При возникновении опасности на щитке управления загорается соответствующая лампочка, а если это не подействует, ЭВМ включает звуковой сигнал. «Science et Vie-», 1986, № 823, с. 112 Разработан прибор, с помощью которого можно оценить степень износа лобовых стекол автомобилей при их эксплуатации. Для проверки стекла на него с одной стороны направляют равномерный световой поток, а с другой помещают датчик — фотоэлемент, перемещающийся вдоль его поверхности. Сигналы от датчика вводятся в ЭВМ, которая по изменению прозрачности стекла рассчитывает степень его износа. При пробеге автомобиля в 100 тыс. км прозрачность лобового стекла ухудшается приблизительно в 20 раз, причем повреждения от щеток стеклоочистителя в 7—8 раз более ощутимы, чем от пыли, содержащейся в набегающем потоке. Так что периодическая замена лобовых стекол автомобилей столь же необходима для безопасной езды, как восстановление или замена изношенных покрышек. «Mechanical Engineering *, 1986, т. 108, № 7, с. 8 О чем можно прочитать в журналах О применении пульсационной техники в химическом производстве («Журнал прикладной химии», 1986. № 9, с. 1955— 1962). Об адсорбционных и каталитических свойствах углеродных тканей («Украинский химический журнал», 1986, № 9, с. 938—941). О совместном получении технологических газов для синтеза метанола и аммиака («Химическая технология», 1986, № 5, с. 7—10). О си нтезе полимеров методом низкотемпературной поли конденсации («Химические волокна», 1986, № 5, с. 32—34). О стабилизации дисперсий полимерами («Украинский химический журнал», 1986, № 10, с. 1018—1020). О гидрогенизационной переработке нефтяных остатков («Химия и технология топлив и масел», 1986, № 9, с. 7—10). О новых присадках к смазочным маслам («Нефтехимия», 1986, № 5, с. 708—713). О вторичной переработке отходов полиэтилена («Пластические массы», 1986, № 10, с. 30— 32). О совершенствовании технологии переработки смол («Кокс и химия», 1986, № 8, с. 24—26). О газоразрядном методе травления алюминия («Неорганические материалы», 1986, № 11, с. 1832—1834). О механизмах образования гид- ратных пробок в газопроводах («Газовая промышленность», 1986, № 11, с. 25). О влиянии внешних воздействий на выращивание кристаллов кремния («Цветные металлы», 1986, № 10, с. 59, 60). Об экономичном способе производства мелованной бумаги («Бумажная промышленность», 1986, № 10, с. 10). 25
В 1969 г. Лондонское королевское общество предложило Петру Леонидовичу Капице прочитать Резерфордовскую мемориальную лекцию. Мемориальные лекции Королевского общества — своеобразная форма увековечения памяти выдающихся ученых и пропаганды научных достижений. И вместе с тем это почетная награда. В справочнике Королевского общества рядом с именем его действительного члена П. Л. Капицы после адреса напечатано: «Лекции: Резерфордовская мемориальная A969), Берналовская A977). Нобелевская премия по физике, 1978». В соответствии с уставом, Резерфордовские лекции читаются в странах Содружества наций, причем каждая третья — на родине Резерфорда, в Новой Зеландии. П. Л. Капице предстояло выступить в Канаде. Свою лекцию Петр Леонидович посвятил электронике больших мощностей. Но кроме того, состоялись еще и незапланированные ранее выступления. Как только П. Л. Капица прибыл в Канаду, его попросили выступить на следующий же день в университете Мак-Гилла — в той самой лаборатории, где в 1898—1907 годах молодой Резерфорд провел свои классические работы по радиоактивным превращениям. Петр Леонидович согласился. Так родилась лекция-импровизация, лекция-устный рассказ, произнесенная 12 сентября 1969 г. Текста, естественно, не было заготовлено никакого, но сохранилась магнитофонная запись. Позднее она была переведена с английского языка на русский. Недавно в личном архиве П. Л. Капицы был найден машинописный текст перевода с его правкой, который мы предлагаем вниманию читателей «Химии и жизни». Некоторые мысли и эпизоды, лишь эскизно намеченные Петром Леонидовичем в начале лекции, были более подробно изложены в других его выступлениях, в частности в лекции, прочитанной им в 1966 г. в Лондоне,— «Мои воспоминания о Резерфорде». Эта лекция, как и другие выступления, посвященные жизни и научной деятельности его великого учителя и друга, опубликованы в книге П. Л. Капицы «Эксперимент. Теория. Практика». П. Е. РУБИ НИН «Хлеб, масло, но не джем...» Академик П. Л. КАПИЦА О том, что я должен выступить сегодня перед этим выдающимся обществом, я узнал только вчера, и у меня было лишь сегодняшнее утро, чтобы подготовиться. Я надеюсь, что вы простите мне недостатки моей лекции, но я не мог отказаться от выступления в той самой комнате, в которой выступал Резерфорд, в том месте, где работали Резерфорд и те, кто пришли ему на смену. Мне сказали, что я могу говорить совершенно непринужденно, и я воспользуюсь этим предложением. В последнее время меня очень интересовал следующий вопрос. Почему Резерфорд, который был большим ученым, что очевидно каждому, был также и большим учителем? Вы знаете, сколько крупных ученых вышло из его лаборатории — Содди, Чадвик, Кокрофт, Эллис, Блэкетт, Олифант и много других совершенно первоклассных ученых. Я должен, конечно, назвать еще и Мозли. Из лаборатории Резерфорда вышли также Бор и Дирак — теоретики. Не думаю, чтобы какой-нибудь другой физик такого же масштаба, как Резерфорд, подготовил столько учеников. Как это случилось? Чем это можно объяснить? Вот об этом я и хотел бы с вами поговорить. Прежде всего, когда в лаборатории появлялся молодой сотрудник, Резерфорд проявлял к нему особенное внимание, но делал он это так, чтобы молодой человек не догадался, что на него обращают внимание. Казалось, он не замечает человека. На самом деле он замечал в нем каждый штрих. Резерфорд был очень наблюдателен. Больше всего ценил он в людях способность к творчеству, оригинальность. Если человек не был оригиналь- Эрнест Резерфорд в лаборатории П. Л. Капицы. Кембридж, начало 30-х гг. 26
*1pam:t Kb
ным, он терял к нему всякий интерес. Помню, как он говорил со мной о Мозли. Фундаментальная, поистине классическая работа Мозли о зависимости К-излучения, М-излучения от атомного числа была" сделана в лаборатории Резерфорда следующим образом. Мозли пришел однажды к Резерфорду и сказал, что у него есть три темы, три направления, по которым он мог бы вести свои исследования. Резерфорд выслушал его и сказал, какая из этих трех тем лучшая. Мозли остановился на ней. И Резерфорд очень гордился тем, что он сделал правильный выбор, но все три темы были оригинальными, их нашел и открыл сам Мозли. Резерфорд считал очень важным, чтобы научная работа молодого исследователя была простой, несложной. Если вы хотели, чтобы Резерфорд заинтересовался вашей работой, вы должны были рассказать ему о ней просто и ясно. Чем короче и яснее вы объяснили ему свою работу, тем больше внимания он ей уделял. Если ваша работа была сложной, он не проявлял к ней интереса. Чтобы ваша деятельность в лаборатории Резерфорда складывалась удачно, надо было выполнить это требование. Когда человек начинал работу в лаборатории Резерфорда, его первое исследование должно было быть успешным. Не обязательно грандиозным, но обязательно успешным, потому что очень важно, чтобы человек не потерял веры в свои силы в самом начале работы. Он должен добиться успеха. Резерфорд был очень щедрым. Ок сказал мне однажды: «Вы знаете, Капица, я чувствую себя всегда молодым потому, что у меня в лаборатории есть молодые люди. Необходимо, чтобы в лаборатории были молодые люди. Но так трудно,— добавил он,— удержаться от зависти, когда ваши ученики добиваются успеха». Он был очень искренним и щедрым человеком. Когда его ученик завершал свою работу, он никогда не ставил на ней свое имя, как это иногда случается. И он всегда верил в успех этой работы. Он очень внимательно следил за тем, чтобы его ученики не переутомлялись. Я знаю это по себе, потому что часто задерживался в лаборатории и он выгонял меня. И сейчас я понимаю, что он поступал очень разумно. Сейчас я так же поступаю с научными работниками моей лаборатории. Я не позволяю им работать до глубокой ночи. Резерфорд говорил: «Когда человек работает слишком много, он мало думает». Резерфорд очень умно обращался с теоретиками. Вы знаете, физики-теоретики в общении всегда несколько надменны, и Резерфорд, разговаривая с теоретиками, умел быть несколько ироничным, был полон юмора. Даже разговаривая с Бором, он всегда подшучивал над ним, над его теорией. У них были самые лучшие отношения, но Резерфорд считал, что ведущей частью физики является эксперимент, а не теория. Однажды, беседуя со своими учениками в моем институте, я так объяснил им взгляды Резерфорда. Какая разница между теорией и экспериментом? Эксперимент остается навсегда. Помните, как высказалась девица из романа «Джентльмены предпочитают блондинок»? «Любовь — хорошая вещь', но золотой браслет остается навсегда». Эксперимент тоже, как вы знаете, остается навсегда. Когда в эксперименте обнаруживалось противоречие между результатами, полученными молодым ученым, и теорией, молодого сотрудника всегда хвалили за то, что эксперимент оказался таким «плохим». Резерфорд никогда не боялся подобных противоречий, потому что он знал, что развитие физики есть результат противоречий между экспериментом и теорией. Когда возникает такое противоречие, теорию следует изменить. Вот еще один вопрос — как должны жить научные работники? Сколько они должны зарабатывать — много, или мало, или средне? Резерфорд говорил об этом так: «Хлеб, масло, но не джем». Мне вспоминается по этому поводу весьма интересная история, случившаяся со мной. Резерфорд привел в лабораторию одного пожилого джентльмена, и тот попросил показать ему работы по сильным магнитным полям и низким температурам. Я их ему показал. Когда джентльмен покинул лабораторию, Резерфорд сказал, что это был сэр Роберт Хэдфилд, изобретатель нержавеющей стали. Его называли стальным королем Англии, он был одним из самых богатых людей страны. Вскоре я получил от сэра Роберта письмо. Он приглашал меня на ленч к 28
себе домой, не объясняя для чего. Мне было тогда лет 35 или 34, и мне хотелось посмотреть, как живет стальной король. Он жил в доме, который смотрел окнами на Сент-Джеймс Гарден, вблизи Букингемского дворца. Когда в назначенное время я пришел, дворецкий распахнул передо мной дверь и сказал: — Сэр Роберт просил извинить, что он несколько запоздает, но если вы подождете в гостиной, то он скоро будет здесь. Я прошел в гостиную. Над камином в гостиной висела прекрасная картина. Не требовалось много времени, чтобы понять, что это был подлинный Тернер. Я любовался картиной, когда вошел сэр Роберт. — О,— сказал он,— вы смотрите на моего Тернера. — Да,— сказал я. — Вы знаете, это вулканический Тернер. — Да,— сказал я,— я вижу, что здесь изображен вулкан. — Вы знаете, я сделал спектроскопический анализ цвета кратера вулкана и обнаружил, что краски действительно соответствуют температуре лавы. Я не стал спорить с сэром Робертом, и мы пошли к столу. Меня в жизни еще никогда так не кормили, как в тот день у сэра Роберта. Был накрыт круглый стол, один прибор напротив другого, позади каждого из нас стоял лакей. Представляете — лакей в красной ливрее. Удивительно чувствуешь себя неловко, когда за твоей спиной стоит человек! Еще один лакей приносит блюда. Помню, дело было зимой, и на десерт нам подали клубнику, очень дорогое угощение в это время года. Сэр Роберт сказал: — Я просил сегодня поставить на стол мой русский фарфор. Специально для вас. А я очень люблю фарфор и немного в нем разбираюсь. Я сказал: — Простите, сэр, но это не русский фарфор, это немецкий фарфор. Если вы перевернете блюдо, вы увидете на обратной стороне два перекрещенных меча*. Он взглянул на обратную сторону и сказал: * Перекрещенные синие мечи — марка Мей- сенского фарфорового завода.— Ред. — Я купил сервиз в Петербурге, думал, это русский фарфор, а он вовсе не русский. Он сказал мне затем, что был большим другом Менделеева и Чернова. Чернов был крупнейший русский металлург, создатель металлургии стали. Затем сэр Роберт предложил мне сотрудничать с ним в работах по исследованию его нержавеющей стали в сильных магнитных полях и при низких температурах. Позднее я пошел к Резерфорду и рассказал ему, как завтракал у стального короля. Резерфорд взглянул на меня и сказал: — Капица, будьте осторожны. Богу и мамоне* служить одновременно нельзя. Советую вам не иметь никаких дел со стальным королем Хэдфилдом. Я последовал его совету и никаких дел со стальным королем не заводил. Оказалось, кстати, что эксперимент, который предлагал провести Хэдфилд, был вовсе не таким уж бесперспективным. Позднее выяснилось, что исследование стали при низких температурах и в сильных магнитных полях представляет некоторый интерес. Обнаружилось это следующим образом. Когда я был уже в России и делал турбодетандер, мы установили, что шарикоподшипники для турбины, изготовленные в Швеции фирмой СКФ, намного лучше других подшипников. В конце концов мы выяснили, что шведская фирма выдерживает свои подшипники в течение довольно значительного времени в жидком воздухе. В чем смысл такой обработки? Сталь состоит из аустенита и мартенсита. Присутствие аустенита, мягкого компонента, делает сталь значительно мягче, а при низких температурах аустенит разрушается и переходит в мартенсит. Определить количество мартенсита и аустенита в стали можно посредством намагничивания, так как мартенсит ферромагнетик, а аустенит — немагнетик. Теперь я расскажу еще об одном случае, когда мне пришлось последовать совету Резерфорда — не служить богу и мамоне одновременно. Однажды в Кавендишскую лабораторию пришли два инженера, которые * Мамона - бог богатства, денег у некоторых древних народов. Перен.: алчность, корыстолюбие. 29
П. Л. Капица в своем кабинете в Кембридже. Середина 20-х гг. Капица начал работать в Кавендишской лаборатории в июле 1921 г. Через три года он стал заместителем директора лаборатории по магнитным исследованиям, в 1925 г. его избрали членом Тринити - колледжа, в 1929 г.— действительным членом Лондонского Королевского общества. В 1930 г. для Капицы была специально создана Мондовская лаборатория — чтобы он мог вести в ней исследования в области сильных магнитных полей и низких температур Э. Резерфорд и Дж. Кокрофт в магнитной лаборатории Капицы. Начало 30-х годов. Дж. Кокрофт, прославленный исследователь в области ядерной физики, начинал свою научную работу в Кавендишской лаборатории под руководством П. Л. Капицы. Когда в октябре 1937 г. умер Резерфорд, Капица пишет Кокрофту: «Трудно поверить, что нет больше Резерфорда. Нам всем казалось, что Реэерфорд бессмертен не только трудами своими, но и как человек. Он был таким крепким. полным жизни. Мы оба с тобой многим ему обязаны». 30
оказались немцами, и они обратились ко мне: — Доктор Капица, мы прибыли от фирмы Гейландт из Германии. Фирма «Линде — Гейландт» была одной из крупнейших фирм, производящих жидкий воздух и жидкий кислород. Я сказал: — Чем могу быть полезен? — Мы возбудили против компании «Бритиш Оксиджен» дело о нанесении ущерба. — Какого ущерба? — Мы предъявили иск компании «Бритиш Оксиджен» за нарушение наших патентов. — Каких патентов? ■— В контейнерах для перевозки жидкого воздуха и жидкого кислорода мы используем специальную систему термоизоляции. Я спросил: — Какая у вас система изоляции? — Мы используем для термоизоляции стекловолокно. — Это хорошо известно. — У нас есть патент- на эту систему изоляции и вот теперь «Бритиш Оксиджен» делает такие контейнеры и не платит нам никаких лицензий. Вот почему мы подали на нее в суд. Нам хотелось бы знать ваше мнение об этом деле. — Я думаю, вы это дело проиграете. — Почему? — По следующей причине,— сказал я.— В 1905 году один блестящий польский теоретик, Смолуховский, опубликовал работу, в которой он показал, что если свободный пробег молекул газа больше размера частицы, такая среда обладает очень малой теплопроводностью. Он показал это математически. И я уверен, что это доказано и экспериментально. Его работа была опубликована в «Геттинген Нахрихтен». Поскольку этот журнал издавался в Геттин- гене на немецком языке малым тиражом, то, по-видимому, не так уж много людей сумело просмотреть эту статью в номере. Если «Бритиш Оксиджен» станет известна эта статья, которая была написана в 1905 году, а сейчас тридцатые годы, вы проиграете дело. — Пожалуйста,— сказали они,— не сообщайте об этом «Бритиш Оксиджен». — Я не имею дел с мамоной. Каждые два дня они приходили ко мне и спрашивали: — К вам не обращались за советом из «Бритиш Оксиджен»? — Нет,— говорил я,— не обращались. Вскоре я поехал в Советский Союз, чтобы провести там свой отпуск. Возвращался я в Англию через Германию. Я решил остановиться на несколько дней в Берлине, чтобы посмотреть картинную галерею и повидать своих берлинских друзей. На вокзале меня встречал Росбауд. Его сопровождал какой-то пожилой господин. Росбауд представил его мне: — Доктор Гейландт, владелец фирмы «Линде и Гейландт». Мы познакомились, и д-р Гейландт сказал: — Я должен выразить вам глубокую благодарность. — За что? — За вашу помощь в деле с «Бритиш Оксиджен». — Вы выиграли? — Да. — Сколько вы получили от «Бритиш Оксиджен»? — 300 000 фунтов,— сказал он.— За лицензию на наш патент. Мы выиграли процесс, и я хотел бы поблагодарить вас. — Не нужно благодарить меня,— сказал я.— Но если вы покажете мне ваш завод, мне будет очень интересно посмотреть, как вы делаете свои машины. — Конечно, я с удовольствием покажу завод,— сказал он,— но я хотел бы предложить вам быть моим гостем. У него был прекрасный дом. — Через два дня я должен выехать за город, где я покупаю замок, и пока я отсутствую, пожалуйста, живите в моем доме. — Хорошо,— сказал я. — Моя машина в вашем распоряжении,— сказал он. Гейландт показал мне свой завод. Это был очень большой завод. Там была одна очень интересная вещь. Он показал мне горелку, работающую на смеси кислорода и спирта. Реактивную энергию этой горелки использовали для того, чтобы привести в движение легковой автомобиль. Гейландт создавал реактивный автомобиль. Он пригласил меня на испытания автомобиля. Это было очень интересно. Автомобиль действительно двигался, но скорость его на треке была не очень велика, впоследствии он взорвался, а водитель погиб. Этот автомобиль так и не обрел практического значения. 31
Прощаясь со мной, Гейландт спросил: — Что я могу сделать для вас? Мне захотелось подшутить над Ре- зерфордом, и я сказал: — Вы знаете, Кавендишской лаборатории требуется установка для получения жидкого азота, и если вы подарите такую установку Резерфорду, я был бы вам очень благодарен. — О, конечно,— сказал он,— я тотчас же дам указание передать вам самую современную установку, и мы отправим ее в лабораторию Резерфорда. Я сделаю это с большим удовольствием. Вернувшись в Кембридж, я пошел к Резерфорду и рассказал ему эту историю. Я сказал: — Я получил для вас подарок от мамоны — полную азотную установку. Резерфорд и Кокрофт были очень довольны, но тут Кокрофт, человек весьма реалистический, вдруг сказал: — Но ведь вам придется платить таможенную пошлину — 50 % стоимости установки. А установка стоит, вероятно, 500 фунтов. Резерфорд сказал: — У меня нет денег на таможенную пошлину. Но тут появился сэр Генри Тизард, который возглавлял в то время Департамент научных и технических исследований. Он сказал, что попробует добиться через правительство разрешения на беспошлинный ввоз установки. Вскоре от сэра Тизарда пришло письмо, в котором он сообщал, что установка будет получена беспошлинно. Требовалась только полная спецификация. Мы написали Гейландту, чтобы он прислал нам полную спецификацию установки, которую мы рассчитывали получить беспошлинно. Прошло три-четыре месяца, наступили рождественские каникулы. Я поехал с женой в Париж, а Джон Кокрофт отправился к своим родителям, и мы попросили одного из младших сотрудников лаборатории получить установку, когда она прибудет в порт. Когда мы вернулись, мы обнаружили, что установка не получена, а ящики с установкой застряли на таможне. Джон Кокрофт отправился в порт, чтобы выяснить, почему не были пропущены ящики. Случилась, оказывается, довольно курьезная вещь. Немцы народ очень аккуратный, они любят, чтобы все было в порядке. Отправляя нам эту установку, они знали, что нам придется ее монтировать и будут поцарапанные места, которые нужно будет закрашивать. И они послали нам вместе с установкой банку с краской для закраски этих царапин. Но этой маленькой банки не было в спецификации. И ящики не были пропущены, потому что груз не соответствовал спецификации. Когда мы во всем этом разобрались, мы заплатили за эту маленькую банку таможенную пошлину. Какие-то гроши. И мы забрали эту банку. Но беда была в том, что нам нужно было платить за хранение наших ящиков на складе в течение четырнадцати дней. Если не ошибаюсь, один фунт за один день хранения. Получалась довольно значительная сумма. Мы пришли к Резерфорду и сказали: — Нам все-таки придется кое-что заплатить. Резерфорд сказал, что это его не касается. — Кто. виноват в задержке, пусть тот - и платит. — Но кто виноват? — сказал я.— Немцы? Но почему? Хотяони и не включили эту краску в спецификацию, она же нам нужна, вы это знаете. Что же касается нас, то мы никак не могли предвидеть, что такое - может случиться. Так что виновного вы не найдете. Делать нечего — вам придется заплатить. И он заплатил, И эта азотная установка работала в Кавендишской лаборатории в течение двадцати лет. А сейчас я расскажу о том, что не имеет никакого отношения к Резерфорду, Гейландт был великолепным инженером, действительно первоклассным инженером, обязанным всем достигнутым самому себе. Его холодильный цикл стал крупным вкладом в криогенную технику. Во время войны я принимал участие в работах по производству кислорода с помощью холодильного цикла, поскольку кислород был необходим цдя оборонных целей, В этой области я занимал ответственный пост. Однажды, в конце войны, в 1945 году, мне доложили, что один немецкий генерал, которого взяли в плен, утверждает, что я его ДРУГ. Кто же был этот генерал? Это был Гейландт. Тут я вспомнил, что его реактивный двигатель, как мне ранее сообщили, по- 32
степенно превратился в самолеты-снаряды Фау-2, которыми немцы бомбардировали Англию. Он тоже нес за это ответственность. Вот к чему приводит служба мамоне. Я не хотел встречаться с этим генералом, и я не знал, как поступить. Я попросил одного из моих помощников встретиться с ним и узнать, что он хочет от меня. Мой помощник посетил его в тюрьме, и Гейландт сообщил ему, что он хотел бы дать Советскому правительству полную информацию о немецких кислородных заводах. — Попросите его,— сказал я, когда мне об этом сообщили,— изложить в письменном виде все, что он хотел передать Советскому правительству, и передать мне этот материал. Вскоре я этот материал получил, он был на немецком языке и содержал полное описание кислородной установки. Все, о чем он писал, нам было уже известно. К тому же в этой области благодаря турбодетандеру мы были впереди. Однако Гейландт не написал ни слова о Фау-2, а вот об этом мы тогда действительно мало что знали. Я не знал, как поступить, но через два дня мне сообщили, что он скончался от сердечного приступа в лагере военнопленных. Так закончился жизненный путь Гейландта. Это очень интересная проблема — моральная ответственность ученого. Слова Резерфорда о том, что ученый не должен служить одновременно науке и мамоне, имеют глубокий смысл. В Кембридже нам пришлось встретиться еще с одним ученым, который служил богу и мамоне. Это был Габер. Габер был одним из крупнейших физи- кохимиков начала этого столетия. Он нашел способ получать аммиак, связывать азот из воздуха. Его метод до сегодняшнего дня остается лучшим, наиболее широко применяемым. Весь азот фиксируется сейчас методом Габера. Способ фиксации атмосферного азота был найден им накануне первой мировой войны. Благодаря этому открытию Германия могла продолжать войну, поскольку она начала производить из аммиака селитру, которую раньше она ввозила из Чили. Габер был также изобретателем ядовитого газа, который применяли при наступлении на Ипр. Он был создателем этого газа, и он несет ответственность за применение ядовитых веществ в войне. Габер был крупнейшим химиком, нобелевским лауреатом, абсолютно первоклассным ученым. Но когда к власти пришел Гитлер, он должен был покинуть Германию, несмотря на все свои заслуги перед страной, потому что был евреем. Он приехал в Англию, в Кембридж. В Кембридже лишь немногие захотели поддерживать с ним дружеские отношения, и он чувствовал себя очень одиноким. Мы, физики, Резерфорд и все остальные, совершенно не были склонны встречаться с ним, потому что в моральном отношении он не отвечал нашему представлению о действительно большом ученом. В Кембридже он прожил недолго. Он переехал в Швейцарию, где вскоре умер. ... Я рассказал вам случай с Габером. Мораль: нельзя служить одновременно богу и мамоне. Эта мысль Резерфорда мне кажется очень важной и нужной для ученых наших дней. Сейчас, когда наука начинает оказывать такое большое влияние на оборону и на международные связи, ученый должен также принимать во внимание моральную сторону своей деятельности. Он не должен сознательно использовать науку не для блага народа. Я на всю жизнь запомнил эти слова Резерфорда: «Не служите богу и мамоне». И я надеюсь, что молодое поколение будет следовать этому простому завету великого человека. 2 «Химия и жизнь» № 3 33
Проблемы и методы современной науки Искусственные семена Первый этап получения искусственных семян. Колба заполнена каллусной тканью — размножившимися на поверхности желеобразной питательной среды растительными клетками Многие распространенные сельскохозяйственные культуры не дают или почти не дают семян. Продуктивные и устойчивые сорта, отобранные селекционерами, зачастую обладают тем же недостатком и потому не находят широкого применения в сельскохозяйственном производстве. Виды растений, полученные методами генной инженерии, нередко имеют нарушенное воспроизводство семян, а порою и просто стерильны. Вместе с тем давно известен принцип вегетативного (без оплодотворения) воспроизводства растений; его широко используют для разведения земляники, роз и других культур. Известно также, что любое растение имеет ткани и органы, содержащие клетки с повышенной склонностью к регенерации, из которых при определенных условиях можно вырастить новое растение — копию исходного. Это свойство растительных клеток, очевидно, и натолкнуло ботаников на мысль о создании искусственных семян. Работу в этом направлении ведут сегодня лаборатории многих стран мира. Есть и первые результаты. Специалистам университета, расположенного в местечке д'Орсей под Парижем, удалось получить искусственные семена люцерны, пшеницы, риса, моркови и камелии. По внешнему виду они, правда, сильно отличаются от натуральных и похожи скорее на лягушачью икру: такая же неоднородная желатинообразная масса. Однако, если их высадить в землю, они благополучно прорастут и дадут, в конце концов, нормальные растения. Технология получения искусственных семян упрощенно выглядит так. Экс- плант, специально выбранный кусочек ткани исходного растения, помещают в ферментер, своего рода инкубатор, заполненный раствором питательных веществ. Дней через десять бурно размножающиеся клетки образуют сгусток, а потом отделяются друг от друга, но не гибнут. Часть из них продолжает развиваться до образования зародыша. Полученный таким образом зародыш 34
очень похож на естественный, содержащийся в семени: под микроскопом можно разглядеть и зачатки семядоли, и корешок, и центральную почку. Однако, чтобы не путать с натуральными, искусственные зародыши принято называть эмбриоидами. Клейкая смесь питательных веществ — оболочка, в которую помещают сегодня выращенные эмбриоиды, превращая их таким образом в семена, пока еще существенно уступает природной. В первую очередь тем, что в ней зародыши не могут сохранять способность к прорастанию столь же долго, как в натуральной. Экспериментальные образцы искусственных семян, которые получают сегодня, необходимо высаживать в почву и проращивать сразу же — иначе нежные эмбриоиды погибнут. Вторая трудность — неоднородность получаемых эмбриоидов. Для промышленного производства семян требуются одинаковые, стандартные зародыши, достигшие оптимальной стадии развития. Тогда, заключив их в оболочку, можно будет располагать полноценным семенным материалом, не уступающим естественному. А для этого нужна система специальных сит, способная отсеивать слишком маленькие, недоразвитые, либо, наоборот, переросшие эмбриоиды. Кроме того, необходимо располагать ферментерами, позволяющими получать зародыши для будущих семян в промышленных масштабах. Эта задача, правда, решается проще предыдущих: за основу можно взять лабораторные ферментеры, производство которых налажено во многих европейских странах. Достаточно увеличить их емкость. Есть на пути создания искусственных семян и другие препятствия, например мутации, приводящие к отклонению части потомства от родительских растений. Однако довольно о трудностях. Уже сейчас очевидны некоторые преимущества искусственных семян перед натуральными. Во-первых, размножение сельскохозяйственных культур искусственными семенами позволит избежать потери нужных признаков в основной массе потомства, что нередко случается при обычном половом размножении. Достаточно взять у однажды созданного гибрида кусочек ткани — и клетки его станут источником всех будущих растений, которые можно будет размножать соматическим путем практически бесконечно. Это очень существенно при работе с гибридами пшеницы, ячменя, риса, салата, фасоли, гороха и других важных культур, ибо дает возможность передать их потомству все свойства выбранного гибрида. Во-вторых, ферментер — отличное место для термотерапии. Этот метод широко применяется в виноградарстве для получения здоровых подвоев и в картофелеводстве для оздоровления посадочного материала. Суть его в том, что повышенную температуру клетки переносят гораздо лучше, чем поразившие их вирусы, и поэтому полностью освобождаются от вирусной инфекции. Кроме того, в ферментере очень удобно обрабатывать эмбриоиды специальными вакцинами. В-третьих, выращивание зародышей из здоровых клеток и создание для них оболочки в стерильной среде гарантирует получение здоровых семян. Поместив в оболочку микроскопические дозы инсектицидов, гербицидов и фунгицидов, можно будет защитить прорастающий зародыш на самых ранних стадиях развития. Оболочка может также содержать гормоны и удобрения, стимулирующие рост эмбриоидов и способствующие их оптимальному, сбалансированному питанию. Наконец, в оболочку искусственного семени можно поместить симбиоти- ческие грибы или бактерии, необходимые для возделывания некоторых культур (например, сои), и таким образом решить проблему азотфиксации. Отработанная технология производства искусственных семян обеспечит очень быстрое размножение растений и, главное, создаст возможность централизованно снабжать хозяйства семенами стабильного качества. Искусственные семена позволят избежать потерь, неизбежных при выращивании, уборке и хранении естественных семян, существенно сократить расходы на строительство хранилищ и расширить посевнще площади, освободив для этого земли, занятые ныне под семеноводство. Сегодня искусственные семена получают только в лабораторных условиях. Предстоит еще тщательно проработать каждый этап их промышленного производства: выбрать оптимальную питательную среду для каждого вида или гибрида, найти материал и способ изготовления оболочек, научиться отбирать и стабилизировать выращенные зародыши, сохра- 2* 35
нять семена до времени посева. Понадобятся сотни, а может быть, и тысячи опытов, чтобы обоснованно предсказывать, как поведут себя искусственные — потенциально сверхстабильные, сверходнородные и сверхзащищенные — семена в реальных условиях и как повлияют на их свойства неблагоприятные факторы окружающей среды. Фундамент есть. Нужна оболочка О РАБОТЕ ПО СОЗДАНИЮ ИСКУССТВЕННЫХ СЕМЯН В НДШЕЙ СТРАНЕ РАССКАЗЫВАЕТ ПО ПРОСЬБЕ РЕДАКЦИИ ЗАВЕДУЮЩАЯ ОТДЕЛОМ БИОЛОГИИ КЛЕТКИ И БИОТЕХНОЛОГИИ ИНСТИТУТА ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ АКАДЕМИИ НАУК СССР ЧЛЕН-КОРРЕСПОНДЕНТ АН СССР И ВАСХНИЛ РАИСА ГЕОРГИЕВНА БУТЕНКО Механизма превращения растительной клетки в зародыш, биологической сущности этого процесса никто пока не знает. Мы научились заставлять клетки менять программу развития и давать то, что в нормальных условиях она давать не должна — начало новому растению. Опытным путем удалось найти условия, при которых это происходит. Наша лаборатория разрабатывает спо- Появление искусственных семян в сельскохозяйственном производстве не за горами. Есть основания полагать, что к концу нашего столетия их использование станет столь же обычным делом, как сегодня — выращивание инкубаторских цыплят. А. КРЫЛОВ собы получения большого количества эмбриоидов — зародышей, выращиваемых из растительных клеток в питательных средах. Работаем мы в основном с люцерной и морковью. Взяв кусочек ткани растения, например часть листа, кружочек диаметром 6—7 мм или квадратик такой же площади, мы помещаем его на поверхность желеобразной питательной среды. Изолированные от родительского растения клетки лишаются функции фотосинтеза и начинают усиленно делиться. (И эту, и все последующие операции необходимо проводить в стерильных условиях, иначе столь же быстро начнут размножаться попавшие в питательную среду бактерии.) Образуется каллус — бесцветная, чаще всего рыхлая ткань, которую мы переносим в колбы с жидкой питательной средой, а их, в свою очередь, помещаем на качалки, которые периодически встряхивают эти колбы. Каллусная ткань распадается на отдельные клетки и небольшие клеточные агрегаты, образуя суспензию. 36
Кроме питательных веществ в питательной среде обязательно должен присутствовать фитогормон — вещество, стимулирующее превращение клетки в зародыш. Его называют индуктором. Чаще всего это ауксин или его синтетический аналог — 2,4-дихлорфенок- сиуксусная кислота. Любопытно, что в сельскохозяйственной практике эта кислота обычно используется как гербицид, то есть препарат, убивающий растения. Однако в определенных концентрациях она способна инициировать развитие зародыша. Впрочем, в этом нет ничего удивительного — используют же врачи в своей практике яды, взятые в микроскопические дозах и превращенные таким образом в лекарства... В колбах клетки находятся до тех пор, пока не начнут образовываться сгустки — клеточные агрегаты. Здесь важно не упустить время и в нужный момент перенести клетки в среду без индуктора, в противном случае процесс образования зародыша будет нарушен. Как только клетка под воздействием фитогормонов «приняла решение» стать зародышем (об этом и свидетельствует образование сгустков), она сама начинает синтезировать гормоны, необходимые для дальнейшего развития зародыша и затем растения. На этом этапе присутствие внешних стимуляторов становится лишним, даже вредным. Раствор, в который мы переносим такие клетки, содержит все необходимое для развитя зародыша: органические питательные вещества, соли, витамины и обязательно сахар. Здесь-то и начинается самое интересное — формирование зародыша. В разных клетках этот процесс идет с разной скоростью. Одновременно можно увидеть зародыши на самой первой, так называемой глобулярной стадии развития — шарики, окруженные эпидермисом, и эмбриоиды на последующих стадиях развития, которые абсолютно идентичны стадиям развития зародыша в настоящем семени. В хороших семенах, в том числе искусственных, все зародыши должны быть одинаковыми. Синхронизировать развитие эмбриоидов довольно сложно. Как же получить однородные эмбриоиды? Размеры и плотность зародышей на разных стадиях развития различны, поэтому их смесь разделяют на группы с помощью специальных фильтров — сит или сеток, либо используя градиент плотности водных растворов некоторых веществ, например сахарозы. Главное при этом — не повредить эмбриоиды. После многочисленных экспериментов мы добились высокого качества Так выглядят под микроскопом зародыши-эмбриоиды на разных стадиях развития. На снимке справа — переросшие эмбриоиды, из которых искусственных семян уже не получится. Однако высадив их в землю, можно получить полноценные растения 37
проведения подобных операций — так сказать, вышли на мировой уровень, а может быть, и превзошли его — и получаем сегодня фракции зародышей на одинаковой, строго определенной стадии развития. Это фундамент для получения искусственных семян. Остальное — дело технологии. Впрочем, технологии сложной и до конца пока не разработанной. Говорить о замене естественного посевного материала искусственным еще рано. Прежде всего потому, что пока это дорого. Чтобы засеять один-единственный гектар земли, необходимо несколько миллионов семян. При современных методах для получения такого количества зародышей нужен ферментер объемом около кубометра. Массовые культуры занимают у нас миллионы гектаров. Легко подсчитать, что для выращивания посевного материала потребовались бы прямо-таки гигантские биологические реакторы... Однако в некоторых случаях для научно-исследовательской и селекционной работы нужно уже сегодня иметь искусственные семена. В первую очередь это необходимо, чтобы сохранить удачные гибриды важных сельскохозяйственных культур, обладающие особыми свойствами (так называемые гетерозисные гибриды), и искусственные формы, созданные методами клеточной и генной инженерии, даже если эти растения стерильны. Размножение растений искусственными семенами позволит получать потомство лишь от специально выбранных партнеров. Посадочный материал растений картофеля, родственный искусственным семенам, можно получать на основе так называемых мини-клубней. Одна из разновидностей безвирусного картофеля — меристемный картофель*. Его получают из меристем — тканей растения, которые на протяжении всей его жизни сохраняют способность делиться и образовывать новые ткани. Обычно это верхушка стебля или часть почки, которая находится в пазухах листьев. Выращенные из меристем и укоренившиеся растения при определенных условиях дают очень маленькие, * О меристемном картофеле подробно рассказано в статье А. С. Удовицкого «Защита картофеля» («Химия и жизнь», 1981, № 1, с. 56—59). 38 размером с полсантиметра, клубни — своего рода искусственные семена картофеля. Впрочем, манипулировать ими при посадке, хранить их значительно проще, чем зародыши- эмбриоиды. Работу по получению и размножению ми ни-клуб ней основных производственных сортов картофеля ведут НИИ картофельного хозяйства РСФСР и Белорусский НИИ картофелеводства и плодоовощеводства. В том же направлении работают специалисты ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ и других институтов. Программа биотехнологии на прошлую пятилетку включала в себя разработку опытной линии для получения эмбриоидов, а на их основе — новых сортов и форм растений люцерны для нужд селекционеров. Специалисты НИИ кормов Госагропрома СССР такую линию создали. В разработанной ими технологии, правда, пока нет фазы получения собственно семян. Они получают зародыши, сразу же проращивают их и высаживают в почву. Итак, подведем некоторые итоги. Мы умеем получать зародыши — эмбриои- ды, умеем сортиров&ть их. Однако они нежны и беззащитны. Как они будут храниться, как превратить их в полноценные семена, мы пока не знаем. Это и определяет главное направление дальнейших исследований. Нужна оболочка, которая сохранит жизнеспособность зародыша, позволит ему дышать, защитит от инфекций и других неблагоприятных воздействий. При этом она должна выполнять свои функции достаточно долго, чтобы гигантскую работу по превращению клеток в зародыши проводить не перед самым севом, а равномерно в течение всего года. Технологией получения такой оболочки для искусственных семян не владеет пока никто в мире. Необходимо ее создать. Уже сейчас ясно, что оболочка эта должна быть синтетической. Поэтому на сегодняшнем этапе нам очень нужна помощь химиков-полимерщиков. Насколько мне известно, специалисты этой отрасли у нас в стране работают хорошо, отрасль быстро развивается. Я уверена, что контакт с химиками мы найдем. А чтобы это произошло быстрее, я пользуюсь случаем и предлагаю тем, кто читает «Химию и жизнь», кто заинтересовался нашей работой, откликнуться — и сотрудничать.
Размышления Кто лучше? МАРТОВСКИЕ РАССУЖДЕНИЯ О ТОМ, ОТЛИЧАЕТСЯ ЛИ ЖЕНСКИЙ УМ ОТ МУЖСКОГО, ЕСЛИ ОТЛИЧАЕТСЯ, ТО ЧЕМ ИМЕННО И В КАКУЮ СТОРОНУ Кандидат медицинских наук А. Л. РЫЛОВ Приступая к этой статье, я раскрыл «Пословицы русского народа» Даля на страницах, посвященных женщинам, и обнаружил, что ни в одной из 88 приведенных там пословиц не найти о них и одного хорошего слова. Каждая строчка так и дышит издевкой и ехидством: «Волос долог, да ум короток», «Баба бредит, да черт ей верит», «Где черт не поспеет, туда бабу пошлет»... Может быть, такие представления имели хождение лишь в России? Но когда я взялся за изречения известных французских моралистов XVII века Франсуа де Ларошфуко и Жана де Ла- брюйера, то оказалось, что и они, хоть и принадлежали к нации, прославлен- -ной своей галантностью, отзывались о качествах слабого пола не менее пренебрежительно. «Ум у большинства женщин,— поучал Ларошфуко,— служит не столько для укрепления их благоразумия, сколько для оправдания их безумств». Что же касается Лабрюйера, то он, видно, столько перенес от женщин, что и говорить о них спокойно не мог: «Бегите женщин, не старайтесь наставить их на путь истинный, пусть другие пекутся о спасении их души!..» Потом я обратился к беспристрастным научным трудам. Но и тут меня поначалу ждало разочарование. Еще Аристотель и Гиппократ почему-то решили, что женский плод обзаводится душой позже, чем мужской, а Фома Аквинекий сделал из этих странных гипотез не менее странный вывод, что, дескать, женщина — это просто мужчина, не развившийся до предназначенного ему состояния. И даже в на-
шем просвещенном столетии, в 1906— 1911 гг., немецкие медики Рейзе и Байер- таль писали, что если у офицеров объем мозга меньше, чем у профессоров, но больше, чем у простых учителей, то женский мозг не только меньше, чем любой мужской, но настолько мал, что в нем негде уместиться «сколько-ни-- будь существенным интеллектуальным способностям». Можно было бы посмеяться над выводами кайзеровских профессоров, но ведь и на самом деле тысячи наблюдений подтверждают: мозг женщины в среднем на 9 кубических сантиметров меньше, чем мужчин, даже при одинаковом росте. Значит, некое объективное различие действительно существует! АВТОР ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ НА РАСПУТЬЕ Прежде всего, очевидно, следовало выяснить, какие вообще особенности мозга зависят от пола его обладателя, а уж потом смотреть, в чью пользу будут обнаруженные различия. Отправной точкой для поисков должен был стать, по всей видимости, момент половой диффе- ренцировки мозга — то главное распутье, где закладываются интересующие нас особенности. В народных сказках витязь, подъехавший к распутью, обычно находил там путеводный камень с надписью, из которой узнавал, что ждет его на каждой из открывающихся дорог. В наших поисках путеводным камнем должны были послужить накопленные наукой сведения о механизмах половой диф- ференцировки мозга. Однако они оказались куда более расплывчатыми, чем недвусмысленные указания сказочного камня: «Направо пойдешь — коня потеряешь». Что делать — ведь этот раздел нейробиологии еще совсем молод. Основа его была заложена, по-видимому, всего полвека назад, когда появилось предположение, что различия в работе женского и мужского мозга зависят не только от разницы в секреции половых желез, но и от половой специфики одного из отделов мозга — гипофиза, который выделяет гормоны, управляющие всеми эндокринными железами организма. А еще 20 лет спустя стало ясно, что гипофиз — лишь бесполый химический инструмент в руках другой мозговой структуры — гипоталамуса, назначение которого — координировать поведение живого существа с работой его внутренних органов. Чтобы понять, чем различаются мужской и женский гипоталамусы, пришлось обратиться к крысам: именно на этих животных изучены основные закономерности половой дифференцировки мозга. И оказалось — почти по Аристотелю,— что у крыс-самцов мужской половой гормон тестостерон начинает выделяться раньше, чем у самок женские гормоны эстрогены. Уже у новорожденного крысенка-самца уровень тестостерона в крови даже выше, чем у взрослых животных, а эстрогены в крови крысят- самок впервые обнаруживаются лишь на восьмой день жизни. Из-за таких гормональных ножниц первые дни жизни и становятся тем критическим периодом, когда власть в мозге получает либо мужское, либо женское начало. Борьба между ними разворачивается на двух крошечных аренах — в двух ядрах гипоталамуса. В отличие от большинства других, нервные клетки этих ядер высоко чувствительны к половым гормонам, особенно нейроны одного из ядер — так называемого преоптическо- го. И как только в крови крысят- самцов появляется тестостерон, он проникает в преоптические нейроны. Тут-то и происходит ключевое событие половой дифференцировки: тестостерон навсегда выключает в нервных клетках те гены, что кодируют синтез белков-рецепторов для половых гормонов. Лишившись рецепторов, клетки становятся глухими к голосам женского гормона. Клетки же другого ядра гипоталамуса — так называемого аркуатного — у самцов сохраняют такие рецепторы. А у самок половые гормоны, появляющиеся позже, не успевают «оглушить» нервные клетки обоих ядер, которые, следовательно, сохраняют отзывчивость к гормональным химическим сигналам. Именно аркуатное ядро у самцов и становится позже важнейшим центром мужского полового поведения, а преоп- тическое у самок — и женского полового, и материнского. В частности, преоптическое ядро у особей женского пола оказывается способным к циклической регуляции деятельности гипофиза. Услышав через свои рецепторные «уши», что в крови повысился уровень эстрогенов, преоптические нервные клетки приказывают гипофизу усилить выработку своих гормонов, которые запускают циклы развития яйцеклеток в женских яичниках. 40
Примерно такими же способами утверждает свою власть мужское или женское начало и в человеческом мозге. Но здесь критический момент приходится еще на период внутриутробного развития плода — на 3—6-й его месяцы. Такая теория половой дифференци- ровки мозга, предложенная в середине 70-х годов, не потеряла своего значения и сегодня. Однако если бы вся разница в устройстве женского и мужского мозга состояла лишь в неодинаковой отзывчивости нервных клеток к гормонам, было бы непонятно, откуда берутся половые отличия и в строении мозга, в его архитектуре. Правда, эти отличия касаются в основном тех же нервных клеток, которые разнятся и по чувствительности к гормонам. Тем не менее отличия весьма заметны: у самок и самцов иначе ветвятся отростки этих клеток, неодинаковые размеры имеют сами нейроны и их ядра, по-разному расположены клетки относительно друг друга. Происходит это, как выяснилось совсем недавно, потому, что в мужском и женском мозге по-разному идет один из важнейших процессов развития нервной системы — запрограммированная генетическая гибель части клеток (подробнее об этом см. статью «Девять времен одного мозга» в № 11 «Химии и жизни» за прошлый год). Тестостерон еще на стадии внутриутробного развития выступает, оказывается, в роли их спасителя: попадая в нервные клетки потенциально мужского мозга, он, каким-то образом действуя на геном, стимулирует спраутинг* — разрастание нервных отростков. По-своему регулируют спраутинг нервных клеток женского мозга и эстрогены. А поскольку чувствительные к половым гормонам нервные клетки найдены не только в гипоталамусе, но и в других отделах мозга, можно предположить, что половая дифференцировка распространяется на самые разные особенности нервной деятельности, а значит, и поведения. Это действительно подтвердилось в опытах и на животных, и на людях-добровольцах. Наибольшие половые отличия в поведении у любого млекопитающего, как и у человека, пока доказаны в отношении * Этот термин происходит от английского слова sprout — «давать ростки». ' трех видов активности: половых реакций, отношения к потомству и агрессивности. ОТПРАВИВШИСЬ ПО ПРОТОРЕННЫМ ПУТЯМ, АВТОР ОКАЗЫВАЕТСЯ В ТУПИКЕ Итак, три главные дороги открылись перед нами за путеводным камнем. Правда, с самого начала ни одна из них не обещала нам прямого и недвусмысленного ответа на вопрос, которым мы задались в начале статьи. Что из того, например, что у мужчин и женщин по- разному работают в мозге центры полового поведения? Это и так ясно, но от этого не выигрывают и не проигрывают ни те ни другие... Что касается чадолюбия, то оно, действительно, по наблюдениям психологов, у большинства мужчин менее развито, чем у женщин. Но в какой мере это зависит от биологических, а в какой от социальных причин? Датский психолог Г. Ниборг наблюдал мужчин, которые по внешним половым признакам и многим особенностям поведения уподобились женщинам из-за того, что их матери во время беременности употребляли половые гормоны, либо из-за генетических нарушений. Несмотря на это, интерес к потомству у таких мужчин нисколько не увеличивается. Зато женщины, наделенные мужскими признаками вследствие эндокринных расстройств, относятся к своим детям прохладно, а гормональная «сверхфеминизация» заметно усиливает материнские наклонности. Эти данные подтверждают, что материнские чувства у женщин определяются преимущественно нейробиоло- гическими, инстинктивными факторами, а отцовские у отцов — морально-этическими, связанными с воспитанием. Выходит, женский мозг приспособлен для чадолюбия лучше, чем мужской. Зато мужчины более склонны к поведению, в основе которого лежат решительность, целеустремленность, уверенность в себе, и, конечно, к различным проявлениям агрессивности. Гормональная или генетическая феминизация или, наоборот, «сверхмаскулинизация» мужчин безусловно Отражается на этих признаках. Даже у спортсменов — борцов и теннисистов, одержавших победу в поединке с равным по физическим возможностям противником, находили в крови больше (а у побежденных соответственно меньше), чем обычно, тестостерона. Не вызывает сомнений, что 41
большая твердость мужского характера и все проистекающие из нее качества сильнее определяются врожденными, нейрогормональными особенностями мозга, чем другими факторами. Но можно ли на основании того, что мы до сих пор узнали, выставлять плюсы или минусы мозгу женщин или мужчин? Вряд ли: из всего этого следует лишь то, что v каждого пола свое предназначение, своя стихия, в которой их качества просто несоизмеримы. Я повернул коня вспять и снова оказался на распутье, у путеводного камня. АВТОР (С ПОМОЩЬЮ ЖЕНЩИНЫ) УБЕЖДАЕТСЯ В ТОМ, В ЧЕМ И РАНЬШЕ НЕ СОМНЕВАЛСЯ И тут я заметил недавно проложенную тропинку, которая уходила куда-то в сторону от трех хорошо проторенных дорог — трех важнейших отличительных свойств мужского и женского мозга. Эту тропинку проложили эксперименты, в которых изучались сложные виды поведения, связанные с переработкой больших объемов информации. Начало пути, правда, не предвещало ничего хорошего. Одна за другой попадались научные работы, из которых следовало, что мозг у самок разных животных уступает мозгу самцов по пластичности нервных процессов, по способности нейрональных ансамблей впитывать новую информацию, приспосабливаться к меняющейся среде. А статья, которую в 1984 г. опубликовала в журнале «Brain Research» Джейнис М. Юраска из университета американского штата Индиана, и вовсе чуть не вышибла меня из седла. Исследовательница помешала самцов и самок крысят либо поодиночке в обычные клетки, либо целыми компаниями в клетки с информационно обогащенной средой: кроме общения друг с другом крысята здесь получали игрушки, и иногда их даже выпускали порезвиться на открытую арену. Затем Джейнис изучила под микроскопом более тысячи нервных клеток зрительной коры крысят и выяснила, что нейроны самцов под влиянием информационно обогащенной среды устанавливали своими отростками куда более разветвленные связи, чем нейроны самок. Это был уже очень серьезный минус для мозга слабого пола! Богатство связей между нервными клетками, а особенно корковыми,— это, может быть, единственная объективная характеристика, четко привязанная к умственным способностям. У животных, выращенных в информационно бедной среде, такие связи обедняются — ив результате резко ухудшается память, смекалка. А люди с врожденным недоразвитием корковых нейронов и их связей — это глубокие инвалиды со скудным интеллектом. Результат, полученный Джейнис Юраска на животных, конечно, не позволял говорить о какой-то ущербности женского мозга у человека, но учитывая, что все выявленные до сих пор закономерности спраутинга нервных клеток у человека и животных совпадают, некоторый проигрыш для женского пола был налицо. Правда, исследовательница, словно бы в отместку мужскому полу, высказала в своей статье предположение, что .большая распространенность заикания, эпилепсии, психопатии и других нервно-психических расстройств среди мужчин по сравнению с женщинами может быть расплатой мужского мозга за его высокую восприимчивость к различным, в том числе и вредным, воздействиям. Но это еще надо было доказать... Доказывать это Дж. Юраска не стала. Но через год она напечатала в том же журнале новую статью. Там говорилось, в частности, о повторных опытах, подтвердивших, что под влиянием информационно обогащенной среды спраутинг корковых нейронов у самок крыс протекает слабее, чем у самцов. Но зато выяснилось еще однЧ) очень важное обстоятельство. В другой структуре мозга — гиппокампе, играющем ключевую роль в процессах памяти и обучения (это тоже корковая формация, но спрятавшаяся в процессе эволюции в глубь мозга), все обстоит как раз наоборот! Значит, мужскую нервную систему все- таки нельзя считать в целом более пластичной и способной к обучению, чем женскую: просто у разных полов разные нервные клетки где сильнее, где слабее запечатлевают накопленный опыт в новообразованных нервных" связях. Эта работа подвела прочную нейрофизиологическую базу под многочисленные исследования, в которых на сотнях тысяч мужчин и женщин разных возрастов, национальностей, профессий было показано, что по общему показателю умственного развития — известному IQ — ни один пол не превосходит другой. А вот в частностях умственная дея- 42
тельность у мужчин и женщин, как выяснилось, различается, и очень сильно. АВТОР РАССУЖДАЕТ О КЛЕЙКОСТИ ЖЕНСКОГО СЛОВА И О ДРУГИХ ПОУЧИТЕЛЬНЫХ ВЕЩАХ Основываясь на огромном числе наблюдений, психологи утверждают, что у женщин более развито мышление предметное, конкретное, связанное с речью (вербальное), у мужчин же, наоборот, абстрактное, «внесловесное», отвлеченное. Девочки несколько раньше мальчиков начинают говорить и читать; у женщин обычно обширнее запас слов; они чаще пользуются сложными грамматическими конструкциями. Поэтому русскую пословицу «Женское слово, как клей, пристает», наверное, не нужно считать такой уж обидной: ведь прочно пристать может только меткое, точное слово — из тех, которые, как писал Гоголь, «все равно что писанные, не вырубливаются топором». И совершенно прав был Редьярд Киплинг, когда говорил, что женская догадка иногда значит оольше, чем мужская уверенность. Решая задачи, женщины чаще пользуются интуицией, а мужчины — логикой, абстрактными построениями, в чем слабый пол заметно уступает сильному. Особенно же это проявляется в математике: как показало обследование 65 тысяч американских школьников разных возрастов, уникальные математические таланты, встречающиеся в одном случае из 10 000, природа распределила между сильным и слабым полом в отношении 13:1! И здесь, видимо, играет главную роль биология мозга. Во всяком случае, гормональные перестройки, вызванные генетическими или эндокринными дефектами, очень сильно влияют на психологические качества людей. Феминизированные мужчины, о которых мы говорили выше, как и нормальные женщины, лучше решают «вербальные» задачи, а у маскулинизированных женщин, наоборот, заметно повышается способность к абстрактному мышлению. Заметим, что общий уровень умственных способностей (по IQ-тесту) среди этих мужчин и женщин оставался одинаковым — таким же, как и у здоровых людей. Один из способов, которым половые гормоны влияют на тип мышления,— это, возможно, неравномерное распределение мозговых функций между правым и левым полушарием. Как известно, вербальное мышление и письмо — обычно профессии левого полушария, у большинства людей управляющего правой рукой. На правом же полушарии чаще держится абстрактное, отвлеченное мышление. Такое распределение профессий между половинами мозга — общечеловеческое свойство. Но вот какое тонкое различие существует здесь между женщинами и мужчинами. Канадские нейропсихологи Д. Кимура и Р. Харшмен, наблюдая больных, перенесших инсульты в правой или левой половине мозга, пришли к выводу, что у женщин вербальное мышление «крепче» привязано к левому полушарию, чем у мужчин, где эта функция распределена между правым и левым более равномерно. Зато абстрактное мышление у мужчин заметнее опирается на правое полушарие. Может быть, именно из-за такой концентрированной нагрузки на то или иное полушарие его клеткам легче решать соответствующие задачи? АВТОР ЧУВСТВУЕТ, ЧТО ТЕРЯЕТ ОБЪЕКТИВНОСТЬ, И ЗАКАНЧИВАЕТ СВОЕ СТРАНСТВИЕ Убедившись, что женский мозг в своих главнейших свойствах все-таки не хуже мужского, я уже без всяких опасений отправился дальше, к менее существенным (с точки зрения чисто человеческого поведения) особенностям нервной системы. И тут стало выясняться, что во многом женский мозг лучше! Взять хотя бы чувствительные и двигательные его механизмы. Координация тонких движений у женщин, как правило, более совершенна, чем у мужчин. Женщины лучше видят, лучше различают запахи, лучше слышат звуки высокой частоты, лучше дифференцируют вкусовые ощущения. Их кожа чувствительнее к механическим раздражителям. Вообще из всех видов восприятия только болевое почти не подвержено половым различиям. Но при этом существует одна общая закономерность: у женщин, в зависимости от половых циклов и колебаний гормонального уровня в организме, восприимчивость органов чувств непрерывно изменяется, а у мужчин остается относительно постоянной. Таким образом, мы снова сталкиваемся здесь с отличиями в работе женского и мужско- 43
го мозга, которые половые гормоны вызывают с помощью двух мощных рычагов: переналадки генетической программы нейронов еще на рассвете человеческой жизни и неодинакового действия на разные части мозга во взрослом организме. Но неужели у половой дифференци- ровки мозга лишь один корень — гормональный? Неужели на развитие и работу нервной системы не влияет коренное различие мужских и женских нервных клеток — неодинаковый набор хромосом в них? Признаков, восходящих к этому различию, пока известно немного, да и то их независимость от гормонов окончательно не доказана. Сюда относятся, например, два самых крупных и малопонятных с точки зрения назначения макроанатомических отличия женского мозга: его меньший размер и то, что пучок нервных волокон, передающий сигналы из правого в левое полушарие, у женщин шире, чем у мужчин. Кроме того, видимо, собственно генетическими особенностями нервных клеток объясняется меньшая надежность, прочность мужского мозга как биологического органа. Например, через многие отделы женского мозга протекает за единицу времени на 15 % больше крови, чем через соответствующие отделы мужского,— не с этим ли как-то связана большая частота инсультов у мужчин? Чаще встречаются у мужчин некоторые нервно-психические заболевания, пороки развития нервной системы. Отличия не в пользу сильного пола найдены и в работе биохимических фабрик, нарабатывающих нейромедиато- ры — вещества-передатчики возбуждения от одной нервной клетки к другой... Но тут я почувствовал, что теряю беспристрастность и начинаю уже специально выискивать аргументы в пользу женского мозга. Между тем все сказочные витязи и странствующие рыцари, хотя и несли в своем сердце прекрасные женские образы, стояли прежде всего за правду. Поэтому, во избежание новых соблазнов, я с чувством выполненного долга заканчиваю свое странствие. Разобравшись в известных науке данных о том, как природа разделила достоинства между мозгом мужчины и женщины, мы убедились: сделала она это так, что обоим полам одинаково доступно главное в жизни, обоим под силу творить добрые дела, создавать машины, книги, музыку, пролагать пути в космос, хотя и идут они к одним и тем же общечеловеческим целям не всегда одинаковыми путями. И можно смело сказать, что закрепленный в конституциях самых передовых стран принцип равенства мужчин и женщин опирается на прочный нейробиологиче- ский фундамент. Еще о различиях... По физическому развитию девочки до 10 лет практически не отличаются от мальчиков. Однако затем у них — раньше, чем у мальчиков,— наступает период бурного роста, до 13 лет они опережают мальчиков в развитии, и только потом те в свою очередь догоняют и обгоняют их. У мужчин грудная клетка и плечевой пояс развиты, как правило, сильнее, чем у женщин, и абсолютно, и относительно (с учетом размеров тела). Это объясняется стимулирующим действием мужских половых гормонов на рост еще не окостеневших хрящей. Объем крови, циркулирующей в организме, у мужчин составляет в среднем 5—6 л, у женщин — 4—4,5 л. Мужская кровь, кроме того, немного богаче эритроцитами (соответственно 5 и 4,5 млн. на кубический миллиметр) и гемоглобином A5,8 и 13,9 г на 100 мл), так что для переноса литра кислорода женщине нужно 7 л крови, а мужчинам всего 6 л. Это одна из причин, почему мужчины легче переносят физические нагрузки. Содержание жира в тканях организма у женщин обычно намного выше: по данным обследования, проведенного в одном из английских университетов, у мужчин на долю жира приходится в среднем 12 % веса, а у женщин — 26 %. Такое различие соответствует запасу энергии около 300 000 кДж — примерно столько ее затрачивается на вынашивание ребенка. При физической работе избыточный жир обычно служит помехой, но иногда приносит и пользу. В частности, жировые запасы повышают выносливость при длительной физической нагрузке, улучшают теплоизоляцию организма, увеличивают его плавучесть (поскольку жир легче воды). Нетрудно сообразить, что все это немаловажные преимущества, например, для участников дальних заплывов. И в самом деле, из 10 пловцов, преодолевших пролив Ламанш с наилучшим временем, 8 — женщины. 44
Лиственница Доктор биологических наук Ю. П. ЛАПТЕВ Царский фельдъегерь пробирался по лесным дорогам и тропдам в маленький немецкий городок. Он вез «лесному зна- телю», родившемуся ъ России, герру фоо- мейстеру (лесничему) Фокелю тайное послание Петра.Л с приглашением на родину. Россия создавала флот. Вечное морское могущество державы, грезившееся Петру,' могло быть обеспечено лишь при закладке корабельных рощ. Какое дерево избрать для рощ, и должен был решить Фокель. Фокель выбрал лиственницу. Он организовал поиск посадочного материала для рощ, которые поднимутся неподалеку от судоверфей. Организация была своеобразной, поскольку сборщик был в единственном числе — сам Фокель, не доверявший этого более никому. Архангельские мужики за чаркой исподволь потешались над приезжим чудаком фор- мейстером, с темна и до темна шатающимся без провожатых по тайге и сбивающим, как мальчишка, шишки с деревьев. Так Фокель собирал семена для лиственничной корабельной рощи под Петербургом. Смеялись над ним и в Петербурге: «Когда эта роща вырастет-то? Имя твое к тому времени вовсе забудут». — На то в ответ скажу,— отвечал, вероятно, герр формейстер,— что загодя от малых начал производятся великие дела в свете... Фокель думал о потомках, которые воспользуются его трудами. Такова судьба лесоводов. И они об этом знают, вверяя сердце деревьям. Памятником лесоводу шумит, волнуется в шестидесяти километрах от Ленинграда неподалеку от Финского залива Линдулов- ская роща со стволами в два обхвата. Каждое дерево здесь на учете и имеет паспорт. Лиственничная корабельная роща под Ленинградом производит неизгладимое впечатление — чувствуешь себя, словно попал в собор — так прямоствольны колонны в 30—40, а то и 50 метров высоты. Впрочем, сравнение не совсем удачно: соборы внутри обычно сумрачны и монотонны, а в лиственничной роще всегда празднично и светло. Ведь лиственница светолюбива и под пологом иных пород не растет. Лиственницам Фокеля суждена еще долгая жизнь — им лишь четверть тысячелетия, а растут лиственницы по 500 лет и долее. В Саянах встречаются пни лиственниц, у которых по 800— 900 годичных колец. Долго живут и строения из лиственницы. Вадим Кожевников вполне справедливо писал: «В старинном станке, где жил Курнаков, люди обитали в приземистых избах, срубленных из лиственниц в такие древние времена, что не все помнили, когда эти избы были поставлены» («Там, где нет ни пыли, ни мух»). До сих пор сохранились остатки древних крепостей^ построенных из лиственниц воинами хана Кучума. Четырехсотлетние лиственничные бревна крепостных стен не несут никаких следов порчи; они по прочности и твердости даже превосходят стволы свежесрубленных деревьев. Кстати, и для древесного покрытия полотна москрвского велотрека олимпийских игр 1980'года была выбрана сибирская лиственница. Больше 25 веков рродержались, не пострадав от времени, изделия из лиственницы в знаменитых Пазырыкских курганах на Алтае. Надо полагать, не менее они выдержат и в будущем — их ныне хранят в Ленинградском Государственном Эрмитаже. Там же можно увидеть и скифские срубы могильных склепов и колодцев из лиственницы, ступы для зерна, столы, стулья, миски и женские украшения. И еще боевые колесницы скифов с колесами, сработанными из корней лиственницы. На земном шаре ботаники насчитали больше 20 видов лиственниц, из них 11 — в СССР. Лиственницу, или по старинке лист- вень, специалисты относят к деревьям первой величины. Этим родовым, а не просто почетным титулом именуют самые знатные породы, особо ценные для человечества в качестве строительного материала. А для Руси лиственница ценней любой другой породы — она чем- 45
пион среди чемпионов по морозостойкости. И в этом с ней не сравнятся ни любимая всеми сосна, ни даже знаменитый кедр, который тоже на самом деле сосна, только сибирская кедровая сосна. Спокойно лиственница переносит и засуху, за что ее почитают лесоводы Молдавии, Поволжья и Кубани, хотя она в этом отношении и уступает сосне. Лиственница славится не только морозостойкостью, но и энергичным ростом. В год она вырастает на метр, обгоняя все другие отечественные породы. Да и площадь в России она занимает поболее, чем та же сосна, ибо произрастает от Онежского озера на западе, до берегов Тихого океана на востоке, от отрогов Полярного Урала на севере, до хребта Тарбагатая на Алтае на юге. У нас в стране площади под сосной, елью и пихтой, вместе взятые, меньше площади, занимаемой лиственницей. Лиственница занимает почти половину площадей наших лесов — более четверти миллиарда гектаров. Поэтому-то в 1960 году по завершении V Всемирного лесного конгресса в американском городе Сиэтл, где на аллее закладываемого парка каждая делегация высадила свое национальное дерево, наш представитель посадил лиственницу. Листвяги — так сибиряки называют лиственничные боры — получили постоянную прописку в зеленомошниках — местах, где под подстилкой и тонким слоем почвы прячутся известковые породы и гипсовые отложения! Кстати, лиственницу относят к кальциефилам, поскольку она любит кальций. К известнякам же тяготеют черника и брусника. & Сибирские старожилы в зависимости от обилия в лесу черники или брусники различают листвяги-черничники и лист- вяги-брус ничники. В отличие от иных хвойных деревьев, хвоя у лиственницы мягкая, нежная, желтеющая поздней осенью и к зиме осыпающаяся. Лиственница — однодомное растение, но цветки, собранные в колоски-шишки, она держит целомудренно строго — отдельно мужские и женские. Мужские соцветия желтоватые и помельче женских, женские — красноватые или зеленоватые. Лиственница избежала участи сосны, интенсивно вырубаемой. Тому есть своя причина: из-за большой плотности древесины она тонет в воде, поэтому ее невозможно сплавлять. Отчасти спасла ее от «диких» порубок крепость древесины, неподатливость обработке; отчасти то, что до революции в России лиственницу запрещено было употреблять в дело частным лицам — дерево предназначалось только для казенных надобностей, для .кораблей например. Ныне же древесина лиственницы нарасхват в судо- и машиностроении. Шпалы, телеграфные столбы, причалы, мосты, плотины, опалубка судов, рудничные стойки и крепи из лиственницы не нуждаются в специальной пропитке. Из тонны древесины лиственницы получают 300—400 кг целлюлозы или 120 кг глюкозы. Из кубического метра ее древесины можно сделать 6000 квадратных метров целлофана, 1500 метров вискозной ткани или 2000 пар чулок; при переводе автомобилей на горючее, в основе которого будет спирт (а в Бразилии более половины автомашин на нем бегает), кубометр древесины даст 700 литров этилового спирта. Из продуктов переработки древесины ■.^иШшк.
г лиственницы делают уксусную кислоту, сургуч, дубильные вещества (танидов в коре лиственницы значительно больше, чем в коре дуба, ели или ивы), из хвои — витамины и эфирное масло. Но и это еще не* все. При жизни лиственница дает при подсочке живицу, которая поступает на мировой рынок под названием «венецианский терпентин», используемый в электротехнической и лакокрасочной промышленности и для получения скипидара. Живица скапливается главным образом в смоляных карманах, которыми наиболее богаты комель и корни дерева. Они идут в переработку после рубки леса. Высоким содержанием витамина С B10—250 мг%) и флавоноидов (более 500 мг%) особо славится хвоя лиственницы даурской, произрастающей на западе Приамурья, на севере Охотского побережья и на Чукотке в бассейне реки Анадырь. Настои хвои были в ходу как противоцинготное, отхаркивающее, легкое слабительное и мочегонное средство. Наружно настои хвои и коры советовали применять для лечения гнойных ран и абсцессов. Известно бактерицидное действие спиртовых препаратов коры по отношению к таким возбудителям раневых ин- фекций,.как стрептококк, белый и золсу - ти0тъш стафилококки. Очишенную ж^^ вицу^иеАенницы упбт^еоЛтот для пэФа-й* стыоей. . Л^ ' •*** Продукты лере^шбсУЬЛЯЮщк скипидар и каТНЙролчг^М^ДОе фоли уже сообщал КозьмЗЧТ|эутковГ-[А медицине же канифоль вводят в состав для закрепления хирургических повязок. Скипидар годен для наружного употребления в мазях и бальзамах и для растираний при простуде и ревматизме* Лекарственное применение имела и лиственничная губка — гриб из семейства тутовиковых, паразитирующий на стволах сибирской лиственницы. На поверхности коры этот гриб образует крупные плодовые тела — желтовато- белые шляпки копытообразной формы до 70 сантиметров в поперечнике и массой до трех килограммов. Из губки готовили препараты, некогда употреблявшиеся в качестве слабительного и кровоостанавливающего средства. Ну и самое главное,— ни от одного нашего отечественного дерева нельзя с гектара получить до 1500 кубометров древесины, выдаваемых в зрелом возрасте сибирской лиственницей. Вот, пожалуй, и все. Но разве этого мало? L* " i- ■ •"*
Испытания, "проведенные Институтом овощеводства, что в датском городе Орслев, охватили 12 сорта лакомой ягоды. Был выявлен самый урожайный сорт — Харвестер, давший в среднем за 2 года 34d центнеров продукции с гектара. Наиболее крупноплодной оказалась Эльвира: ягоды весили в среднем 12,5 г. Ну, а самым ароматным оказался малоурожайный, втрое уступающий по этой части чемпиону Харвестеру сорт Аннели, пахнущий не хуже натуральной лесной земляники. По сообщению журнала «Плодоовощное х о зя йс тво» A986, № 10, с. 60), именно Аннели рекомендован датскими специалистами для любительского разведения. Начитанные пенсионеры Набираться разума никогда не поздно... Исследование, выполненное сотрудниками ЦЭМИ АН СССР и опубликованное в сборнике «Проблемы социальной статистики» (М.: «Наука», 1986, с. 211), показало, что с этим согласно большинство пожилых горожан нашей страны, которые значительную часть своего досуга посвящают чтению, просмотру телепередач, кинофильмов и спектаклей. Особенно выделяются люди с высшим образованием: мужчины 55—60 и женщины 50.—55 лет. На газеты, журналы и театр они тратят куда больше времени, чем даже их менее занятые сограждане постарше. Это понятно: возраст сложный — предпенсионный, люди Готовятся к предстоящим житейским переменам, обдумывают свое бытие... Но вот перемены состоялись. И структура досуга немедленно меняется. Мужчины резко сокращают затраты времени на чтение журналов, зато налегают на газеты и кинематограф. Пожилые дамы ничуть не уступают мужчинам в тяге к знаниям, но по части чтения журналов заметно их превосходят. Не потому ли, что главы семейств нередко охочи за чтением вздремнуть и прикрываться газетой при этом куда удобнее? Досье на алкоголь Хроническая интоксикация этанолом приводит к снижению потребления глюкозы сердечной мышцей * и, следовательно, к ухудшению ее снабжения энергией. По данным бразильской статистики, у женщин, больных алкоголизмом, цирроз печени развивается в полтора раза раньше, чем у мужчин (в среднем соответственно через 14 лет и через 21 год после начала систематического употребления этанола). У потомства крыс, получавших во время лактации раствор этанола вместо воды, нарушается адаптация к мышечным-нагрузкам, причем возникающие нарушения усугубляются с возрастом. По данным американских врачей, алкогольное поражение сердца (расширение сердца, нарушения ритма, боли, застойная сердечная недостаточность) развивается в основном у тех больных алкоголизмом, у которых не затронута печень; наоборот, у больных с алкогольным гепатитом признаки алкогольной кардио- (миопатии обычно отсутствуют. Согласно английской статистике, не менее 20 % производственных травм связано с употреблением этанола. По материалам РЖ «Наркологическая токсикология» История, о которой рассказал журнал «Science News» A986, т. Ill, № 1521, с. 51), произошла во время тренировки британских парашютистов — они практиковались в групповых ночных прыжках. При этом на шлеме старшего группы, как обычно, сиял фонарик-мигалка, чтобы остальные могли по нему ориентироваться. Случилось так, что основной парашют у старшего отказал, он воспользовался запасным и в результате приземлился далеко от цели, посреди болота. Он долго пробирался через заросли, пока не вышел к одинокому домику. — Не скажете ли, где я нахожусь?— спросил человек в фантастическом наряде (на шлеме все еще мигала лампочка) у отворившей ему пожилой дамы. — На планете Земля,— ответила хозяйка. У
■*й^^6ощшЗЯ§^^ С открытия золотого промысла в Восточной и Западной Сибири добыто золота 2092 пуда 38 фунтов 18 золотников. На промыслах в Восточной Сибири добыто золота в 1842 году 479 пудов 16 фунтов 95 золотников 22 доли. Добыто и промыто золотосодержащих песков 41 208 579 пудов. Золота в 100 пудах песка 2 золотника 1 доля. «Отечественные записки», 1843, с. 10 Рентабельная правда Почему многие парни так рвутся на рыболовный флот, но, проплавав на судах несколько лет, уходят? Опрос черноморских моряков, проведенный психологом Л. А. Чистяковым («Рыбное хозяйство», 1986, № 10, с. 19), выявил, что более трети молодых матросов приходит туда, наслышавшись о романтике морской службы, о ее престижности, высоких заработках... Столкнувшись же с реальностью долгих плаваний, монотонных вахт, тяжкого, зачастую ручного труда, многие из них терпят разочарование и меняют профессию. Их места не пустуют. Быстро находятся новые энтузиасты, которых, однако же, приходится заново обучать, что обходится недешево. Рецепт, предлагаемый автором, прост. Надо, чтобы труд моряков становился менее изнурительным, а средства массовой информации и органы, занятые профориентацией, не изображали его в радужных тонах и рассказывали бы суровую правду. «Линза» для рентгена Икс-лучи, при всех их бесчисленных достоинствах, отличаются тем, что доступные оптические материалы их не преломляют. Из-за этого рентгеновские микроскопы, работающие «на просвет», хоть и существуют, но дают куда меньше, чем можно было бы ждать от лучей, способных рассеиваться даже на атомах. Эксперимент исследователей из Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов АН СССР («Письма в ЖЭТФ», 1986, т. 44, № 4, с. 207) позволяет надеяться, что досадную слабость непреломляемого рентгена удастся скоро преодолеть. Многослойное зеркало на основе карбида никеля, отражая икс- лучи, падающие под углом 2,2°, «нарисовало» изображение щели коллиматора, через которую они были пропущены, уменьшенным почти в 10 раз. Это, конечно, еще не линза вроде той, которой мальчишки собирают солнечные лучи и поджигают спички, но все же перспективный фокусирующий прибор, на его основе возможна действительно эффективная оптика. Зачем возить стеклотару? Минеральные воды ныне, как правило, разливают в бутылки вблизи источников и везут к местам потребления в контейнерах, а то и навалом. Нерациональная технология, приводящая к громадному объему излишних перевозок тары, а также большим потерям из-за боя бутылок, будет заменяться более экономичной перевозкой воды в цистернах с розливом в крупных городах («Ферментная и спиртовая промышленность», 1986, № 5, с. 4). В 1990 году таким способом будет доставлено около 150 млн. литров лечебных и столовых вод, что позволит высвободить 8 тысяч железнодорожных вагонов и сэкономить 8 млн. рублей. Чисто химическое получение фтора Первую попытку получить фтор химическим путем предпринял еще 173 года назад сам X. Дэви — и с тех пор все, кто ни покушался на это, терпели неудачи. Фтор, разумеется, не остался неоткрытым. Вот уже сто лет, как его производят способом, предложенным А. Муассаном: с помощью электролиза. И только в прошлом году выяснилось, что чисто химический вариант тоже не безнадежен. Американец К. Крист смешал K2MnFc (доступную соль, известную с 1899 года) с пятифтористой сурьмой, широко применяемой с 1906-го. После нагревания был получен фтор с выходом 40 %. • *• Создание «трехмиллионных» персональных ЭВМ (миллион операций в секунду, миллион байтов памяти, миллион элементов изображения на дисплее), объединенной с методологией доказательного построения программ на основе баз знаний, должно привести к созданию в 90-е годы программного обеспечения второго поколения, повышающего производительность программирования в 4—5 раз, а его надежность — на полтора-два порядка. «Программирование», 1986, № 3. с. 7.
о Вещи и вещества Второй самоцвет Якутии Мировую известность приобрели алмазные месторождения Якутии, открытые всего тридцать лет назад. Но мало кто знает, что алмаз не единственный драгоценный камень, скрытый в недрах якутских кимберлитовых трубок. К числу основных минералов, слагающих алмазосодержащие кимберлито- вые породы, принадлежит оливин — магнезиально-железистый силикат, член непрерывного изоморфного ряда, образующего переход от форстерита (Mg2Si04) до фаялита (Fe2SiC>4), с содержанием фаялита от 11 до 30 %. Этот желтовато-зеленый или (в крупных кусках) оливково-зеленый полупрозрачный минерал широко распространен в природе, но в большинстве случаев ничем особенным внимания к себе не привлекает. Однако иногда, очень редко, бывают и исключения. Уже в первых пробах якутских кимберлитов первооткры- вательница кимберлитовых трубок Якутии геолог Л. А. Попугаева обнаружила 50
Лепестки центрального цветка этого букета работы петербургского ювелира Л.-Д. Дюваля (вторая половина XViiie.)—это хризолиты по 35 карат каждый Вот они — ювелирные хризолиты из якутских кимберлитовых трубок красивые, прозрачные и довольно крупные зерна оливина, пригодные для изготовления ювелирных камней, Пучки мелких, акварельно чистых желтых и зеленых бликов; яркий, но неназойливый блеск граней, подобный солнечному свету, пробивающемуся сквозь молодую листву; иногда легкая вуаль в глубине камня, придающая ему налет таинственности и очарование неповторимости... Такой редчайший оливин ювелирного качества под именем хризолита заслуженно входит в состав овеянной легендами минеральной элиты — драгоценных камней. «ХРИЗОЛИТ» СЕПТУАГИНТЫ Хризолит-оливин был одним из самых древних материалов, которые человек использовал для изготовления украшений. К IV тысячелетию до н. э.— эпохе додинастического Египта — относятся бусы из оливина, хранящиеся в каирском музее; там же находится оливиновый скарабей, датируемый периодом XVIII династии (ок. 1580 — ок. 1350 гг. до н. э.). Хризолит находили среди археологического материала античной Греции, эллинистической Александрии, древнего Рима. А имя этого камня впервые встречается в Септуагинте — первом греческом переводе Ветхого завета, где он назван в числе двенадцати камней, украшавших эфуд («доску наперсную», по выражению русских книжников) первосвященника Аарона. Установить, что это были за камни, невозможно: следы эфуда, хранившегося в иерусалимском храме, навсегда исчезли после разгрома Иерусалима римским императором Титом в 70 г. На протяжении многих веков библейские камни служили предметом бого- словско-схоластических упражнений. Им приписывались разнообразные целебные свойства, мистическая связь с небесными телами, способность воздействовать на потусторонние силы. Первую попытку «научно» описать эти камни сделал еще в IV в. кипрский архиепископ Епифаний, трактат которого лег в основу всех более поздних сочинений о драгоценных камнях. В сок ращенном виде труд Епифания Кипрско го вошел в состав первой русской энцик лопедии — Изборника Святослава 1073 года. Отсюда русский читатель мог узнать, что хризолит «аки злат есть, об ретается же на краю Ахимениды вави лонской... болящим чревом 'целители есть». Реннский архиепископ Марбодий сочинение которого пользовалось широ кой популярностью в средневековой Европе, наделял хризолит способностью отгонять злых духов. А Альберт Вели кий — «Доктор Универсалис» католи ческой церкви — отмечал мистическую связь хризолита с созвездием Весов Такие «исследования» способствова 3
ли созданию вокруг драгоценных камней ореола мифических представлений, поэтизации самоцветов и формированию культурно-исторической традиции, выделявшей их среди прочих минералов. Этой древней традицией в значительной мере и сегодня определяется место того или иного камня в иерархии драгоценных камней, что оказывает решающее влияние и на его репутацию, и на уровень цен (не случайно синтетические аналоги самоцветов, имеющие в точности такие же физические и химические свойства, ценятся в десятки раз ниже). Вместе с тем отрыв книжного знания от практического опыта приводил к тому, что мифическим ореолом окружались не столько сами реально существовавшие камни, сколько их освященные традицией наименования. С другой стороны, развитие горнодобывающих промыслов, торговли драгоценными камнями, ювелирного дела сопровождалось возникновением новых названий и переносом традиционных наименований на новые камни, вовлекаемые в торговый оборот. История хризолита дает яркий тому пример. «ТОПАЗ» С ОСТРОВА ЗЕБЕРГЕД Энциклопедист античного мира Плиний Старший описывал под названием «топаза» камень, который «в отличной состоит славе, по особенному роду своей зелени, и когда был открыт, то предпочтен был всем драгоценным камням. Открытие сие случилось на острове в Аравии, называемом Хитис, на коем когда Троглодит- ские морские разбойники, претерпевая долгое время голод и непогоды, вырывали травы и коренья, то при сем случае выкопали топаз»*. Характеристика «топаза» Плиния была дополнена в XVI в. создателем европейской науки горного.'дела и описательной минералогии Георгием Агриколой. Он отмечал не только луково-зеленый цвет камня,но и его несколько меньшую по сравнению с другими самоцветами твердость (хризолит действительно уступает по твердости рубину и изумруду) * Цитируется по глиниевой «Естественной истории Ископаемых тел, преложенной на Российский язык, в азбучном порядке и примечаниями дополненной трудами Б. Севергин?, Императорской Академии наук Академика, Действительного Статского Советника и Кавалера...» (СПб., 1819); как ни странно, более современного перевода большинства минералогиче- Ьких глав этой книги не существует.— Ред. и более сильный блеск (по отражательной способности хризолит превосходит горный хрусталь и берилл). Истинное происхождение «топаза» Плиния стало известно науке в начале нашего столетия, когда на одном из маленьких островов в Красном море было обнаружено месторождение хризолита со следами очень древних выработок. По общему мнению историков геммологии, именно остров Зебергед — под этим арабским названием вошел он в литературу — на протяжении многих веков оставался единственным источником золотисто-зеленого хризолита. В 1980 г. этот крохотный, лишенный растительности и безводный островок посетил известный швейцарский геммолог профессор Э. Гюбеллин. Хотя ему и удалось найти там около сотни пригодных для обработки кристаллов хризолита размером от 5 до 15 мм, он констатировал, что древнее месторождение камня полностью истощено. Сейчас хризолит поставляют на мировой рынок главным образом Бирма, Норвегия и США. При этом Бирма — единственный поставщик крупных, интенсивно окрашенных коллекционных камней. «ЗАБЕРЗАТ» ИЗ ТРОИЦЕ-СЕРГИЕВОЙ ЛАВРЫ Одним из самых богатых пожертвований царя Ивана Грозного в Троице- Сергиев монастырь был золотой оклад на знаменитую икону Андрея Рублева «Троица». Подвески к этому окладу — цаты представляют собой уни кальное произведение русского ювелирного искусства XVI в. С редким техническим совершенством объединены здесь чеканка, скань, напайные лепестки цветов и трав. Белая, синяя, голубая и зеленая эмаль, васильковые сапфиры и горящие рубины, шелковистый блеск жемчужин... В эту гамму органично включены и желтовато-зеленые хризолиты. Хризолиты на цатах «Троицы» первым отметил известный советский минералог профессор В. И. Крыжановский, который в конце 20-х годов проводил определение камней в собрании Троице- Сергиевой лавры. И он же, знакомясь в ходе работы со старыми описями лаврских драгоценностей, обратил внимание на то, что среди самоцветов, украшавших цаты, названы «заберзаты». Крыжановский связал происхождение этого слова с именем острова Зебергед. ъ
Ь числе камней. \краишн>щнх подвески (цаты) к окладу на рублевскую «Троицу», пожертвованному Иваном Грозным в Троице-Сергиев момастырь, есть и хризолиты, которые в старых русских книгах называли «заберзатами» Однако такое наименование острова получило распространение в мировой географической литературе только в наг чале XX в. (до этого остров назывался Сент-Джон). Вместе с тем о камне «за- берзате» говорится уже в русской Торговой книге, составленной на рубеже XVI и XVII вв. Откуда же взялось на Руси это название? По-видимому, это не что иное, как прямо заимствованное у арабов слово «забарджад», к которому восходит и нынешнее имя острова. Появление восточных названий камней в русской лексике было прямым следствием оживленных торговых связей Русского государства со странами Востока: не случайно описание «заберзата» мы встречаем не в ученом трактате, а в практическом руководстве для торговых людей. Сведения о камне «забарджаде» содержатся уже в «Минералогии» среднеазиатского ученого-энциклопедиста Бируни, написанной в начале XI в., где этот самоцвет представлен как синоним или разновидность «зумурруда» (изумруда). Но это, как и объединение разных камней под одним и тем же названием,— характерная черта ранних минералогических сочинений, создававшихся в те времена, когда единственным классификационным признаком был цвет камня. Тот же Плиний под именем «хризолита», в соответствии с прямым значением этого греческого слова (хризос — «золото» и литое — «камень»), объединял целую группу прозрачных камней с золотистым блеском. Кроме того, ювелирная практика как Востока, так и Запада не требовала строгого различения камней. Часто для достижения необходимых цветовых эффектов мастера подкладывали под камни цветную фольгу или другие материалы, вплоть до тканей, изменявшие их природную окраску. Этот прием широко использовался еще в XVIII в. Например, на постаменте одной из хранящихся в Эрмитаже гротескных фигурок работы известного саксонского ювелира, создателя «дрезденского барокко» И. М. Динглингера, приобретенных Петром I во время его «великого посольства» в Европу, находится уникальный D0 карат) хризолит прямоугольной формы, имеющий в центре глубокий изумрудный цвет. Камень превращен в «изумруд» благодаря подложке из фольги, и только у краев, где она прилегает не так плотно, виден характерный оливково-зеленый цвет хризолита. Подобные примеры делают вполне вероятным предположение Г. Банка (книга которого «В мире самоцветов» издана недавно в русском переводе) о том, что немалая часть хранящихся в европейских сокровищницах «изумрудов» может оказаться хризолитами. К тому же при искусственном свете даже и без подложки в окраске хризолита сильнее звучат зеленые тона, и он действительно приобретает почти изумрудные оттенки. Не случайно в прошлом веке хризолит называли в обиходе «вечерним изумрудом». «ДЕМАНТОИД» ИЗ АЛМАЗНОГО ФОНДА Для XVIII—XIX вв. характерны, с одной стороны, уточнение многих наименований драгоценных камней в результате 53
применения методов химического анализа, а с другой — распространение многозначных традиционных названий, вызванное интересами ювелирной торговли. Видимо, такое коммерческое происхождение имело и название «перидот», которое хризолит получил во Франции где-то в середине XVIII в. Хотя первоначальное значение этого названия до сих пор не имеет удовлетворительного объяснения, оно прочно вошло в номенклатуру многих зарубежных стран. А принятый в отечественной минералогии термин «хризолит» как обозначение прозрачного оливина появился около середины XIX в. Научное же крещение хризолита относится к 1790 г., когда профессор Фрейбургской горной академии А. Г. Вер- нер, руководствуясь характерным цветом магнезиально-железистого силиката, предложил назвать его оливином. Тогда же стало ясно, что хризолит — не что иное, как разновидность широко распространенного породообразующего минерала и к изумруду не имеет никакого отношения. Это не могло не отразиться на репутации самоцвета, и во Франции, в центре европейской моды, появляется ходячая фраза: «Кто имеет два перидота, у того один лишний». Вместе с тем распространение в 60-е годы XIX в. моды на желто-зеленые камни вызвало повышенный интерес к «хризолитам», под именем которых получили хождение желто-зеленые разновидности самых разных камней: хризоберилла, турмалина, корунда, шпинели... «Саксонскими хризолитами», в частности, называли в обиходе встречающиеся изредка в рудниках Саксонии бледно-зеленые топазы. А под названием «сибирского хризолита» вошел в торговый оборот демантоид — кальциево- i железистый гранат, обнаруженный тогда же, во второй половине прошлого века, в золотоносных россыпях Среднего Урала. До начала XX в., когда месторождения его были выработаны, он занимал одно из первых мест в экспортном ассортименте русских самоцветов. Традиция, поставившая знак равенства между хризолитом и демантоидом, еще и сегодня приводит иногда к курьезным «открытиям». Так, несколько лет назад вышла книга, посвященная гранатам, где сообщалось о хранящемся в Алмазном фонде СССР «неправдоподобно огромном демантоиде весом 192 карата». При этом автор, явно испытывая сом- ' 54 нения в достоверности факта, ссылался на А. Е. Ферсмана. Действительно, в его книге «Рассказы о самоцветах» можно увидеть фотографию подвески с огромным камнем, заключенным в осыпанную крупными бриллиантами оправу, а в подписи к фотографии он назван демантоидом. Однако это не более чем ошибка, допущенная еще при подготовке первого издания «Рассказов о самоцветах» (вышедшего уже после смерти А. Е. Ферсмана) , которая перешла в последующие издания и породила своеобразного «поручика Киже» среди драгоценных камней. На самом деле еще в начале 20-х годов эта подвеска наряду с другими драгоценностями бывшего русского двора была тщательно обследована комиссией, которую возглавлял А. Е. Ферсман. Вынутый из оправы камень был определен как уникальный хризолит с острова Зебергед и отнесен к семи историческим камням Алмазного фонда. Это едва ли не самый крупный в мире ограненный хризолит — 52X35 мм — бесподобной чистоты и приятного оливково-зеленого цвета. Из уникальных хризолитов составлен и центральный цветок роскошного букета из самоцветов работы и звестного петербургского ювелира второй половины XVIII в. Л.-Д. Дюваля, который хранится в Эрмитаже. Его каплевидные лепестки — это пять одинаковых камней, по 35 карат каждый, имеющие ту же огранку, что и хризолит-«демантоид» Алмазного фонда. Однородность мягкой оливково-зеленой окраски позволяет предположить, что все пять лепестков могли быть вырезаны из одного очень крупного кристалла. Перед нами прошли лишь некоторые эпизоды из истории хризолита, он же — оливин, он же — топаз, он же — забер- зат, он же — перидот, а теперь еще и второй самоцвет Якутии, рожденный в недрах кимберлитовых трубок вместе с,алмазами и попутно с ними добываемый. Вовлечение этого камня в производство украшений не только позволит полнее использовать нёвозобновляемые природные ресурсы, но и откроет новые возможности для создания прекрасных произведений ювелирного искусства. ю. д. лксентон I
Словарь науки Для камня имя — это почти все Как возникло выражение горный хрусталь! Об этом «Химия и жизнь» уже сообщала в «Словаре науки»: греки находили кристаллы кварца высоко в горах, в царстве вечного холода, и принимали их за окаменевший лед — кристаллос. А что же в таком случае кварц? Учебники минералогии истолковывают это название по-разному: одни производят его от немецкого Quererz, что значит «пересекающий руду, рудную жилу», другие — от славянского твардц, тварды (твердый), а третьи ограничиваются констатацией: происхождение не выяснено. Того, кто пожелает разобраться в именах минералов, то и дело будут ждать подобные сюрпризы. Сегодяя известно около 2800 минеральных видов — немного, если сравнивать с числом химических соединений. Впрочем, надо добавить названия еше двух или трех тысяч разновидностей и множество синонимов... Приведенные примеры могут служить иллюстрацией того факта, что номенклатура в минералогии, как и в других областях естествознания, складывалась исторически — поначалу стихийно, затем в рамках науки. Перед учеными, как заметил советский минералог А. С. Поваренных, «всегда стояли два основных вопроса: что заслуживает в минеральном мире собственного названия и как это название составить». Первые имена возникли еще тогда, когда ни о какой системе не было и речи. Камень чем-нибудь привлекал внимание — и ему давали имя, происхождение которого очень часто теряется в забытых деталях истории и мифологии. Но кое- что остается, например названия мест, где добывали некоторые минералы: то- паз — на острове Топази- он в Красном море, халцедон — вблизи одноименного города в Малой Азии. Эта традиция унаследована минералогической наукой. На нашей памяти появились такие названия, как анапаит, бразилианит, танзанит. Совсем недавно был открыт красивый минерал чароит, получивший название по реке Чара на юге Якутии. Жива и другая древняя традиция — называть минералы по их свойствам. На первых порах более всего обращал на себя внимание цвет: рубин означает «красный», аквамарин — «цвета морской воды» и т. д. Была замечена и необыкновенная твердость некоторых камней: алмаз восходит к грече- Криеые на графике показывают, как менялись пристрастия минералогов к химическим, географическим и прочим названиям минералов скому слову, означающему «неодолимый». В старину люди свято верили в чудо действенную силу некоторых камней; с такими верова ниями связаны, например названия аметист — «пре дохраняющий от опьянения», агат — «полезный счастливый» (впрочем, другая версия гласит, что этот камень находили у реки Аха- тес в Сицилии). С развитием горного дела в Европе (XVI—XVII века) появляются названия, заимствованные из горняцкого лексикона. В них нередко можно обнаружить те признаки минералов, которые важны для быстрого распознавания: свинцовый блеск игольчатая руда, тяжелый шпат {шпат — «расщепляю щийся»); некоторые из этих названий по традиции употребляются и в наше время А потом, по мере развития науки, наречение мине ралов стало уделом специа листов. Теперь запечатлева ются более тонкие свойства облик кристаллов (акси нит — «раскалывающийся под прямым углом», микро клин — «угол чуть откло няется от прямого»); цвет {хризотил — «золотистое волокно», лейкофиллит — «белые листочки»); плот ность {барит — «тяжелый») В начале XVIII столетия минералоги ввели в обиход лерсолальные 1600 1650 1900 1950 годъ
метод паяльной трубки для экспресс-диагностики. И сразу появились имена, отражающие поведение пробы при испытании пламенем: цеолит — «вскипающий»; энстатит — «тугоплавкий», скородит — «дающий чесночный запах» (реакция на мышьяк) и т. д. Все это были наглядные, а значит, запоминающиеся качественные реакции. Рентгено- структурный анализ, да и другие современные методы, далеко не столь образны; наверное, поэтому они почти не оставили следа в именовании минералов. Конец XVIII столетия знаменует новый, химический этап в развитии минералогии: исследователи проявляют пристальный интерес к химической природе веществ. Теперь новые минералы все чаще называют по особенностям состава: вана- динит, молибденит, титанит, ангидрит — «безводный» (в отличие от сходного по составу гипса); халькопирит — «пирит, содержащий медь». Значительно позже возникли названия, сложенные из химических символов элементов, входящих в состав минерала: баферти- сит (Ва, Fe, Ti, Si), фе- наксит (Fe, Na, К, Si). Минералы в свою очередь дали имена элементам — бериллию, барию, стронцию, вольфраму. Минералы называют в честь тех или иных людей — это сейчас всем известно. А начало традиции было положено немецким геологом и педагогом А. Г. Вернером A750—1817). Он открыл и I назвал многие минералы, в том числе апатит, арагонит, пирротин, циркон и целестин, а также пренит — ■ в честь полковника фон Пре- ' на, доставившего с мыса Доброй Надежды первые образцы этого минерала. Инициатива Вернера в начале встретила сопротивление, но зат,ем быстро завоевала сторонников. Первоначально в ход шли имена важных персон (александрит — в честь царя Александра II, виллемит — короля Нидерландов Вильяма I, уваро- вит — министра просвещения России С. С. Уварова, между прочим, большого любителя минералов). Но затем восторжествовала справедливость, и названия стали давать по именам минералогов (смитсонит, кок- шаровит, еремеевит) и других ученых (биотит, берце- лианит, кюрит). Уже в наше время некоторые минералы получили названия в честь научных коллективов: вимсит — от ВИ МСа (Всесоюзного института минерального сырья), имгрэит — от ИМГРЭ (И нститута минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов). Минералы носят имена путешественников (ливингстонит), летчиков (чкаловит), космонавтов (гагаринит, армст- ронгит). Многие «персональные» названия образованы от фамилий любителей и коллекционеров минералов (андорит, вонсенит, гейлан- дит). Есть у названий и фигуральный смысл. Трифилин («три друга») подразумевает обязательное присутствие Li, Fe, Mn. Эшинит происходит от слова, означающего «стыд»,— химики долго не могли раскрыть состав минерала; апатит — «обманщик» (его часто принимали за другие минералы). В 1866 г. минерал состава Zn2(As04)OH был наречен адамином в честь французского минералога Жильбера Адама. А сто лет спустя американский ученый П. Мур назвал открытый им марганцевый аналог адамина эвеитом: раз есть «Адам», должна быть и «Ева». Пристрастия минералогов со временем менялись — это видно на графике (с. 55). Колебания кривых еще раз подтверждают, что мода уходит и возвращается. Но в целом процентов на двадцать она сохраняет верность химическим и географическим именам на п ротяже- нии последних полутора столетий, когда было открыто 3/4 известных ныне минералов. Неуклонно растет число персональных названий, главным образом в честь первооткрывателей минералов. Доля таких названий сейчас составляет около трети. От 3 до 5 % — дань признательности коллекционерам и любителям, которые обратили внимание ученых на новые минералы, внесли посильный вклад в их изучение, в создание и развитие музеев. А вот внешние признаки, игравшие некогда столь важную роль, постепенно утрачивают значение. И это понятно: новые минералы встречаются чаще всего в крохотных зернышках, различимых лишь в микроскоп. Будь они крупнее, их скорее всего заметили бы раньше... По традиции названия минералов образуют преимущественно от греческих, реже от латинских корней. Или от собственных имен с добавлением суффиксов ~ит или -ин («подобный»), -лит («камень»). Во всякой научной терминологии обязателен принцип взаимно-однозначного соответствия между термином и понятием. С этим, казалось бы, в минералогии благополучно: названия появлялись по мере открытия минералов. Новый минерал — новое название. И никакой путаницы. Однако накопление знаний не всегда идет прямыми путями. Разнообразие облика минералов может ввести в заблуждение даже искушенного исследователя. Что и случалось время от времени. Пока не появились совершенные средства диагностики, определение минералов оставалось искусством. Бывали ли ошибки? Разумеется! Минерал, например, «открывали» повторно, и даже не один раз. У старых минералов появлялись новые названия. Да и не всегда можно четко сказать, что одинаково, а что раз- 56
лично. Вот пример: лимонит, гидроксид железа, издавна считался отдельным минеральным видом, хотя от близкого к нему гётита HFeC>2 он отличается главным образом наличием адсорбированной воды. Прежде такое различие считалось значительным, теперь — нет, и как самостоятельный минерал лимонит прекратил существование. Однако название осталось в обращении. Иногда сказывались национальные традиции. Так, один и тот же минерал в разных странах до сих пор называют то оливином, то перидотом. А. бывало, что минералоги просто придумывали синонимы по собственному вкусу. Так возникла путаница, всерьез беспокоившая ученых. Еще в 1815 г. академик В. М. Севергин предупреждал: «Когда открыли новое тело, то имеем полное право и должны дать ему новое имя. Но когда название заимствуется только от нового образа мыслей, от посторонних обстоятельств, случайным переменам подлежащих, то не могут они не запутать самого дела. Блистать изобрете нием новых названий в науке есть блеск для изобретателей лестный, но для науки вредный!» Тем не менее к середине нашего века в обращении находилось свыше 10 тысяч названий минералов — гораздо больше, чем требуется. Совсем иного происхождения путаница в названиях ювелирных камней. Здесь она большей частью создавалась преднамеренно. Известный геммолог (специалист по драгоценным камням ) Г. Смит писал: «Для камня имя — это почти все. Привлекательный красный камень, сопутствующий алмазу в Южной Африке, под своим собственным названием гранат почти не находил спроса, однако он стал ходким товаром под неправильным названием капский рубин». Под фальшивыми названиями были выброшены на рынок и другие «рубины», бесчисленные «топазы» и «раухтопа- зы» (на самом деле кварц и кварцевая синтетика), «изумруды» — восточный (корунд), уральский (гранат), медный (диоптаз), африканский (флюорит) и т. п. Были даже «диаманты» и «алмазы»— марма- рошский и бристольский (кварц), цейлонский (циркон) и проч. Против спекулятивных названий ныне выступают ведущие объединения ювелиров и геммологов, а в некоторых странах попытки сбыта камней под неверными названиями преследуются законом. Возникла, таким образом, необходимость как-то упорядочить присвоение названий новым минералам. Некоторые специалисты пред- л агают реформу все й номенклатуры по образцу но менклатуры химических соединений. Минералы, по их мнению, следовало бы переименовать по единой схеме, и притом так, . чтобы названия служили точными химическими характеристиками. Однако в минералогии, как и в других науках о природе, традиции очень прочны и роль их отнюдь не пустая. Название ассоциируется с индивидуальностью, неповторимостью минерала, и вместе с тем это память о каком-то эпизоде из истории науки. Поэтому почти все минералоги бережно относятся к привычным названиям и не склонны менять их без крайней надобности. К тому же название должно быть если не изящным, то хотя бы удобопроизносимым. И можно понять, почему предложение заменить бирюзу алюмокуалферфосфитом не находит широкой поддержки... Не так давно минералоги разных стран договорились о том, чтобы сохранить за каждым минералом только его первое — по времени присвоения — название и упразднить все синонимы. А вот вопрос о том, как составлять названия, пока остается открытым. Тот, кто обнаружил новый минерал, вправе назвать его по собственному усмотрению — по месту находки, по химическому составу, в честь ученого или первооткрывателя. Но чтобы название обрело законную силу, должно быть представлено полное описание минерала, доказывающее, что он действительно новый. Работу по упорядочению номенклатуры ведет коллективный международный орган — Международная минералогическая ассоциация; она основана в 1958 г. В ней на равных правах участвуют самые авторитетные минералоги из разных стран. В том числе из Советского Союза. Кандидат технических наук Б. 3. КАНТОР Что еще читать о названиях минералов Митчелл Р. С. Названия минералов. М.: Мир, 1982. Поваренных А. С. Кристал- лохимическая классификация минеральных видов. Киев: Наукова думка, 1966. Поваренных А. С, Оноприенко Б. И. Минералогия: прошлое, настоящее, будущее. Киев: Наукова думка. 1985. С тепле С. Наименование минералов.— В кн.: Минералогическая энциклопедия. Под ред. К. Фрея. Л.: Недра, 1985. 57
i На пороге нового тысячелетия естественно | строить прогнозы. Они затрагивают едва ли не все области нашего бытия. В том числе и питание. Нет сомнений, что в двадцать | первом веке оно изменится. Но как? Одни полагают, что человек откажется от традиционных продуктов и перейдет полностью на синтетическую пищу; другие, напротив, во имя спасения человечества призывают вернуться к питанию наших предков... Автор статьи, не разделяя, эти крайние точки зрения, выдвинул недавно гипотезу целе- I вого, или направленного, питания*, согласно I которой рационы будут все более индивидуализироваться, приспосабливаясь к реаль- | ным особенностям того или иного индивида. Но это не все. Люди осознают, что любой рацион, как бы он ни был составлен, не может оказаться равно полезным для всех систем организма. А если так, то какие-то цели придется выдвигать на первый план, а чем-то пренебрегать или жертвовать. Попробуем обосновать эту позицию. * Для врачей эта концепция обстоятельно изложена в журнале «Вопросы питания», 1985, № 1; здесь приведены новые примеры — их подсказала переписка с читателями «Химии и жизни».— В. К. ИСТОКИ ГИПОТЕЗЫ Традиционная наука о питании, рекомендуя человеку рацион, исходит из возраста, пола и энерготрат. По энерготратам, например, выделено пять групп — от тех, кто занят преимущественно умственным трудом, до выполняющих тяжелую физическую работу. Безусловно, в пределах каждой такой группы люди весьма и весьма различаются как физиологически, так и биохимически. Однако наука о питании не могла учесть в своих рекомендациях эти различия. Следствием этого стало усреднение людей, даже введение понятия об эталонном (или условном) человеке. На определенном этапе развития науки такое допущение было неизбежным и необходимым. Кроме того, надо помнить о том, что долгие годы крайне остро стояла проблема пищевой недостаточности — белка, витаминов, минеральных веществ. Когда надо бороться с нехваткой пищевых веществ в масштабе стран и даже континентов, вряд ли так уж существенны индивидуальные отличия людей. Но затем в развитых странах болезни недостаточностей уступили свое печальное первенство так называемым «болезням цивилизации» — ожирению, атеросклерозу, ише- 58
мической болезни сердца и т. д. Хотя все они так или иначе связаны с неправильным питанием, причины, их порождающие, могут быть самыми разными — наследственная предрасположенность, нарушения обмена веществ и проч. Во всяком случае, главную роль играют уже индивидуальные особенности, а не состояние популяции в целом. А если так, то перед врачами открывается новая перспектива. Что если для профилактики болезней подбирать питание не вообще, а применительно к конкретному человеку? Об индивидуальном подходе говорили такие известные ученые, как Р, Уильяме и Л. Полинг; однако воплощение идеи сдерживалось двумя обстоятельствами. Во-первых, не было достаточной информации об особенностях индивидов; во-вторых, отсутствовали необходимые компьютеры и программы для них. Программ, кстати, нет и сейчас, но они, без сомнения, будут разработаны в скором времени. И тогда, используя индивидуальные ЭВМ, подключенные к централизованному банку данных, человек XXI века получит надежные рекомендации о наилучшем для себя рационе. А именно о таком, который обеспечит лично ему здоровье, работоспособность и долголетие. Да, советы даст компьютер, но прежде предстоит изрядно поработать специалистам. Самый важный вопрос, который им надо решить, я бы сформулировал так: есть ли рацион и режим питания, которые наилучшим образом защищают человека от всех болезней сразу? Или", говоря иначе, оптимальные для всех систем нашего организма? Разъяснения будут дальше, а пока дам отает, который кажется мне единственно верным. Даже при индивидуальном подходе отыскать такой рацион не удастся. Тут не поможет никакая техника. Врачам каждый раз придется формулировать цели, которые должны быть достигнуты в первую очередь, во вторую очередь и т. д., и искать компромиссы, чтобы, пренебрегая второстепенным, решать главную для данного человека задачу. Это я и называю целевым, или направленным, питанием. НЕСХОДНЫМ ЛЮДЯМ — РАЗНЫЕ РАЦИОНЫ У каждого человека свои особенности обмена веществ; это лишь частный случай проявления законов, которые действовали в течение миллионов лет эволюции. Организмы, образующие вид, неодинаковы, и благодаря этому вид оказывается устойчивым к неблагоприятным условиям среды обитания: то, что пагубно для одних, гораздо меньше действует на других, и эти другие выживают, оставляют жизнеспособное потомство. Это теоретическое рассуждение прослежено экспериментально на животных, в повседневном питании которых не хватало калорий, витамина PP. марганца. И всегда устойчивость популяции к новым условиям среды повышалась. Но часть особей была обречена на уничтожение... Выйдя из мира животных, человек сумел противостоять естественному отбору. Для носителей мутации созданы, в частности, особые пищевые продукты, не. существующие в природе, скажем, с пониженным содержанием фенилаланина (у некоторых людей нарушен обмен этой аминокислоты). Так возник парадокс: природа отбирала организмы по принципу их соответствия условиям питания, а современный человек, напротив, научился создавать питание применительно к различным вариациям индивидуальности, в том числе и при тяжелых заболеваниях. Надо полагать, что генная инженерия сумеет исправить поломки генетического аппарата, которые препятствуют усвоению традиционной пищи, однако она не сделает всех людей одинаковыми. И практически здоровым людям по-прежнему будет нужен особый рацион — каждому свой. Сейчас исследователи все отчетливее осознают, что любая формула сбалансированного питания применима лишь к небольшим группам людей, причем пол, возраст и энерготраты — это необходимые, но недостаточные критерии для обоснования рациона. Видный советский гигиенист К. С. Петровский писал: «Все очевиднее становится, что невозможно разработать один его (рационального питания) вид, приемлемый для всех здоровых людей сразу, все яснее понимание, что необходимо учитывать индивидуальные особенности человека. А это значит: каждый вид рационального питания можно рекомендовать лишь очень однородной группе населения... рациональное питание не есть некий стандарт, пригодный во всех случаях». Т. И. Алексеева разработала, а Л. Е. Панин развил учение об адаптивных типах человека. Выяснилось, что существуют большие группы людей, у которых под влиянием климато-географических факторов обмен веществ изменился так, что этим людям требуется иное питание, нежели в других регионах. Более того, всюду сосуществуют люди с различными биохимическими индивидуальностями и разной предрасположенностью к болезням. Из-за такого несходства пищевые продукты, ценные для одних людей, могут оказаться вредными для других. Классический пример — обогащение продуктов железом. Оно позволяет защитить 10—20 % населения от железодефицитных анемич, но в то же время опасно для тех, кто страдает наследственным гемохроматозом (при этом заболевании регулирующие системы организма не могут выключить всасывание кишечником железа, даже когда оно избыточно накапливается в тканях). По аналогичной причине небезопасно обогащение 59
пищевых продуктов медью — а такое предложение появлялось в популярных изданиях. Итак, первая эволюционная предпосылка нашей гипотезы — это несходство людей, влекущее за собой необходимость разных рационов. Перейдем ко второй предпосылке. ЕСЛИ НЕТ ИДЕАЛА... Число регулирующих систем в организме огромно, и для оптимальной работы каждая нуждается в поступлении определенных пищевых яеществ. Если бы все эти системы работали наиболее эффективно при одном и том же балансе, то существовал бы некий идеальный рацион, в равной мере хороший для работы всех систем организма. Увы, в ходе эволюции такая идеальность не возникла... Регулирующие системы действуют наилучшим образом при несовпадающих составах рациона. Более того, одни системы, взаимодействуя с другими, нередко попросту мешают им. Между системами устанавливается некий компромисс, и достигается он ценой неполной оптимальности работы каждой системы. Если мы захотим, подобрав питание, усилить работу одной, то непременно ослабим какую-нибудь другую. Вот несколько примеров. Невозможно подобрать рацион, максимально защищающий организм сразу от всех ядовитых веществ пищи: то, что оберегает от одних соединений, делает организм более уязвимым к другим. Один известный врач уверял, что для усиления иммунитета в пищевые процукты необходимо добавлять соединения меди, поскольку было замечено, " что рабочие медеплавильных заводов не заболевали холерой во время эпидемий. Однако надо принять во внимание, что у тех же рабочих чаще встречались некоторые формы рака. Еще пример: в развивающихся странах население страдает от болезней белково- энергетической недостаточности, однако та же недостаточность защищает их от реакций гиперчувствительности (аллергии). И у нас некоторые люди прибегают к скудному питанию и даже к голоданию, чтобы подавить аллергические заболевания, хотя это вовсе не полезно для работы других систем организма. Пищу для размышлений дает и вегетарианство: с одной стороны, наука приводит множество сведений о недостатках этого типа питания, с другой — исследование, выполненное в США, выявило гипертонию у 2 % взрослых вегетарианцев и у 26 % лиц того же возраста, питающихся смешанной пищей. Для профилактики атеросклероза полезно увеличить в рационе количество полиненасыщенных жирных кислот, но это может оказаться фактором риска для развития онкологических заболеваний. Недавно было обнаружено, что фолиевая кислота, используемая в дозе 400 мкг для профилактики 60 некоторых видов рака, подавляет всасывание в кишечнике необходимого нам цинка... Короче говоря, нет рациона, благоприятного сразу для работы всех систем организма. Поэтому и придется четко формулировать цели, выделяя самые важные и помня о том, что для каких-то функций организма рацион неизбежно будет не самым лучшим. Но в таком случае надо создать иерархию целей. Безусловно, одна из важнейших — это профилактика заболеваний. Причем не заболеваний вообще, а именно тех, которые наиболее вероятны у данного человека. Всеобщая диспансеризация населения, которая разворачивается у нас в стране, позволит решить эту колоссальную задачу. Уже сейчас известны некоторые особенности организма, по которым можно судить о предрасположенности или, напротив, об устойчивости к болезням. Это состав липо- протеидов крови, наборы антигенов тканевой совместимости, групповая принадлежность крови, различия во вкусовом восприятии тиоцианатов, даже особенности кожных рисунков на пальцах, ладонях и стопах. Несомненно, и эти и многие другие, не известные еще признаки будут использованы при выборе целей рациона. Дело довольно сложное, но ничего не попишешь — идеала-то нет. ЦЕЛЕВОЙ ПОДХОД И МОДНЫЕ ДИЕТЫ В статье «Споры о питании» A984, № 9) мы уже обсуждали ситуацию, которая возникает при игнорировании индивидуальности человека. Посмотрим теперь, как с позиции целевого подхода выглядят, скажем, рекомендации Г. Шелтона о сочетании продуктов. Сторонники Шелтона полагают, что для облегчения пищеварения продукты следует сочетать определенным образом, а некоторые продукты употреблять только раздельно. Так, по их мнению, крахмалистые продукты подавляют секрецию желудочного сока и мешают перевариванию белка (физиологи, однако, утверждают, что такое подавление отнюдь не обязательно). Целевой подход позволяет дать целую группу рекомендаций, причем каждая из них будет направлена на достижение какой-то цели. Все дело в том, какую из целей считать первостепенной. Можно, в согласии с Шелтоном, считать наиболее важным облегчить гидролиз веществ в пищеварительном тракте. Однако многие специалисты считают, что важнее как можно более полно усвоить аминокислоты, необходимые для синтеза белков. Этой цели отвечают другие сочетания продуктов (например, молоко с гречневой кашей). Раздельное употребление помидоров и огурцов отвечает цели максимального сохранения в продукте аскорбиновой кислоты, которая содержится в помидорах, но разрушается ферментами огурцов. Сочетание этих овощей в салате, хотя и приводит к не-
Некоторые взаимодействия в организме необходимых человеку и токсических химических .элементов которой потере витамина, улучшает вкус пищи. Если бы мы поставили целью снизить вредное воздействие на организм тяжелых металлов, содержащихся в рыбе или в печени, то пришлось бы рекомендовать сочетание таких продуктов с овощным гарниром: растительные волокна препятствуют всасыванию тяжелых металлов в кишечнике. Однако это противоречит подходу Шелтона. Можно было бы поступить иначе — вводить в рацион антагонисты кадмия и других ядовитых металлов, скажем, соли цинка. Но, облегчив организму борьбу с кадмием или свинцом, мы вмешались бы в весьма сложный баланс взаимодействий минеральных элементов. Это иллюстрирует рисунок, на котором показаны лишь некоторые из многих известных уже взаимодействий трех токсических и шестнадцати нсобходимых- нам элементов. Из рисунка видно, что цинк, например, взаимодействует в организме не только с кадмием и свинцом, но и с медью, а медь в свою очередь с молибденом, и так далее. Неудивительно, что за сотни лет споров о допустимости или недопустимости различных сочетаний пищевых продуктов так и не был найден удовлетворяющий всех ответ. Для разных людей и разных условий жизни полезными могут оказаться совершенно несходные сочетания продуктов. Другой нетрадиционный подход к питанию — голодание. Его сторонники указывают, что содержание животных на ограниченном питании позволяет продлить им жизнь. Не известно, правда, можно ли перенести это правило на человека, однако, если такая возможность и будет доказана, все равно возникнет проблема целей. Удастся ли на ограниченных рационах достичь таких целей, как способность к физической и творческой работе, возможность оставить полноценное потомство и т. п.? Или эти цели несовместимы со скудным питанием? Нередко люди, не мудрствуя, просто подражают тому или иному долгожителю. Например, прибегают к вегетарианству, ссылаясь на опыт Льва Толстого и других известных людей. Надо, однако, иметь в виду, что долгожительство могло быть результатом случайного и удачного совпадения индивидуальных особенностей организма и выбранного этим человеком типа питания. Другие люди с иным типом обмена веществ, последуй они примеру своего кумира, вовсе не обязательно проживут долго. ПОЧЕМУ НЕ СЕЙЧАС ? И в самом деле, зачем откладывать целевой подход в питании на начало XXI века? Да затем, что науке предстоит сделать еще многое, чтобы внести принципиальные изменения в сложившиеся нормы и стереотипы. Это дело серьезное, ч отличие от модных течений... Но как тогда быть • с неоспоримым вроде бы тезисом, что кому-то нетрадиционная диета помогает? Это хорошо, что помогает. Плохо, что помогает далеко не всем, а рекомендации слишком часто даются наугад, неквалифицированно, без учета особенностей конкретного человека и, что греха таить, нередко приводят к грустным последствиям. Так что же делать сейчас, в нашем двадцатом веке? Пусть это покажется банальным, но единственный разумный путь — следовать советам специалистов. Важнейшие среди этих советов: сделайте свое питание разнообразным; не увлекайтесь сладостями и жирной пищей; не забывайте об овощах, фруктах, растительном масле; употребляйте ржаной хлеб, важнейший источник витаминов группы В; будьте сдержанны в еде — слишком многим людям грозит тучность. Хотя эти советы адресованы не вам лично, а усредненному человеку, они позволят избежать вредных для здоровья крайностей, к которым нас то и дело призывают далекие от науки люди. 61
О старинных медах мы знаем из русских народных сказок, которые частенько заканчиваются веселым пиром с шутливым комментарием рассказчика: «И я там был, мед-пиво пил, по усам текло, а в рот не попало!» Что же это за сказочный мед? Медовую брагу, медовуху или просто мед пили в старину не только на Руси, но и во всей Северной Европе. Обыкновенный, пчелиный мед варили с водой, добавляли хмель, пряности и потом ос-
тавляли перебродить. Напиток этот был в обиходе вплоть до XVII века, а затем его вытеснила более дешевая и быстрее дурманящая водка. И осталось от старинного меда лишь упоминание в народных сказках и прибаутках, да его безалкогольный потомок — сбитень. Торговля сбитнем в России была широко распространена в XVIII—XIX вв. На ярмарках, базарах, толкучках — всюду, где собирался народ, сновали бойкие продавцы, выхваливая свой товар. Вот как описывает Ф. Богородский в своих «Воспоминаниях художника» крещенскую ярмарку в Нижнем Новгороде: «Среди разношерстной, шумной толпы похаживали молодцы с медными самоварчиками и кричали: «Сбитень! Сбитень! Горячий сбитень!» Талии сбитеньщиков были обвиты полотенцами, из которых торчали пузатенькие стаканчики. Обжигаясь, я пил этот горячий сладкий напиток янтарного цвета, сваренный на меду с имбирем и шафраном». Тут все верно, только молодцы носили не медные самоварчики, а специальные чайники, называемые сбитенниками. С самоварами их роднила довольно широкая труба, проходящая в середине чайника и заполненная горящими углями. А стаканчики действительно были пузатенькими, чтобы удобнее было держать озябшими руками, да к тому же с вывернутыми краями, чтоб губы не обжигало. На больших площадях стояли «сбитенные курени» — далекие предки наших киосков. Большое окно, пробитое в стене дома, играло роль прилавка, на котором красовался вычищенный до блеска огромный самовар, из которого щедро оделяли всех прозябших (сбитнем обычно торговали в сырые или холодные дни) душистым горячим питьем. Вспомните первую главу «Мертвых душ»:
> «...внизу были лавочки с хомутами, веревками и баранками. В угольной из этих лавочек или, лучше, в окне помещался сбитеньщик, с самоваром из красной меди и лицом так же красным, как самовар, так что издали можно было подумать, что на окне стояло два самовара, если б один самовар не был с черной как смоль бородой». Так что же такое сбитень? Это не просто горячая вода с медом — его обязательно варят с различными специями. Но, в отличие от хмельной медовухи, бродить не дают. В число «сбитенных приправ» входят корица, мускатный орех, гвоздика, имбирь, тмин и другие. Отсюда и название напитка — от слова «сбить», одно из значений которого «соединять вместе». Вот и соединяют ощущение сытости, а кроме того, это прекрасное профилактическое средство против простуды. К середине нашего столетия сбитень был вроде бы прочно забыт, но лет пятнадцать тому назад кое-где появился снова. В древнерусских городах, в изобилии посещаемых туристами, стали популярны отделанные в русском стиле кафе и рестораны, где посетителям предлагали блюда русской кухни. Право же, к низким сводчатым помещениям, к окошкам с коваными железными решетками, к тесовым столам и лавкам с резными спинками как-то не идут крюшоны, лимонады, тоники и коктейли. Их заменили квасы и сбитень. Но, к сожалению, не долго удержался сбитень в меню кафе и ресторанов. Может быть, причина тому — дефицит пряностей, возможно, что, как и в прежние времена, его вытесняли более выгодные «горячительные» напитки. Но теперь, когда алкоголю дана, наконец, принципиальная оценка, хорошо бы снова вспомнить о горячем — но отнюдь не горячительном сбитне. За прошедшее лето мы привыкли к изобилию прилавков, киосков и просто столиков, где торговали всевозможными соками. Осенью улицы опустели, и даже в магазинах, где есть отдел с соками в розлив, народу сильно поубавилось. Зимой любителей холодных соков еще меньше. Да и сейчас, весной, солнышко нет-нет да спрячется. Как хорошо было бы забежать в магазин, к «сбитнево- му прилавку» с большим блестящим самоваром, и выпить кружку горячего душистого сбитня, да еще калач получить в придачу... Лишь одного боюсь — очереди большие будут! Г. БАЛУЕВА 64
UBOfMtfMM *^ J ^ хожу Д ■«реви* •О SL Г—»ар* А. Г-^ _ 1 К tL tii *• ' ■ Ll -*mpk F< с ыЫш ар ■11 I *Ъ rtifUK л». - ktfjtli ih cmv- lc4 i U lii с ...Вот сбитень, вот горячий! Колоритная фигура сбитеньщика привлекала внимание многих художников и скульпторов, работавших в области мелкой пластики. Разудалые продавцы сбитня проникли даже на сцены театров. В фондах Центрального театрального музея имени А. А. Бахрушина есть афиша от 11 сентября 1795 года, в которой дается анонс на 12-е число. Это далеко не первый спектакль. Премьера состоялась в 1783 или 1784 году в придворном театре в Петербурге (именно Петербургский малый театр упомянут в афише). Затем опера была поставлена в Москве и с успехом шла и в Москве, и в Петербурге вплоть до 1851 года. Сюжет оперы явно заимствован из «Севильского цирюльника». Купец Воды- рев, опекун купеческой дочери Паши, хочет жениться на ней, но Паша любит офицера Изведа. Сбитеньщик Степан берется устроить ее счастье... Наибольшим успехом у публики пользовалась выходная ария Степана: «Вот сбитень! Вот горячий! Кто сбитня моево? Все кушают ево: И воин, и подьячий, Лакей и скороход, И весь честной народ. Честные господа! Пожалуйте сюда». Другая афиша представляет спектакль, объединяющий трагедию «Бевер- лей» с комедией «Мельник и сбитеньщик соперники». К сожалению, год на афише не указан, но по бумаге, шрифту и необычной манере ставить вместе трагедию и комедию сотрудники музея датируют эту афишу концом XVII века. Суздальский, владимирский, московский... В старину не было строго установленного рецепта сбитня, каждый сбитеньщик готовил его по-своему. И современные сбитни в разных городах тоже, как правило, чем-либо отличались друг от друга. В Суздале, например, мед сначала 20— 25 минут кипятили с водой C—4 чайных ложки меда на стакан воды), затем добавляли пряности по вкусу, кипятили еще 5 минут, процежипали через марлю и подкрашивали жженым сахаром, который придавал напитку своеобразный привкус. Во Владимире рецепт сбитня был такой: на литр воды 150 г меда, столько же сахара и по 16 г каждой из пряностей (гвоздика, корица, имбирь, кардамон, лавровый лист). Замечательно вкусный сбитень готовили в центре Москвы, в кафе «Садко». Рецепт его любезно сообщила редакции шеф-повар Са- пожникова Валентина Дмитриевна: на 900 г воды 200 г меда, 150 г патоки, 1 г корицы и 2 г смеси пряностей (гвоздика, хмель, мускатный орех, душистый перец); дать * кипеть, потомить 30 ми пут, процедить и подавать в горячем виде. 3 «Химия и жизнь» № 3 65
ДОМАШНИЕ ЗА КОТУ ДО Голубизна До недавнего времени в роли синьки для белья использовали неорганический пигмент ультрамарин, примерный состав которого отвечает формуле Nac,Al4Si<i024. Получать это вещество достаточно сложно, поэтому производство его невелико, а потребителей много. Своей белизной и сахар-рафинад, и бумаги высших сортов, и белые краски обязаны небольшой добавке ультрамарина. Так что до стиральной машины доходит лишь небольшая часть производимого вещества. Однако кто сказал, что синька может быть только из ультрамарина? Среди современных органических красителей синего цвета есть не менее достойные, но более дешевые вещества. На основе органических красителей сегодня делают подсинивающие препараты «Волжская», «Глазок», «Экстра», «Голубизна». Впрочем, если усовершенствовать технологию получения ультрамарина, сделать ее более дешевой, уменьшить количество пигмента, используемого для подсинивания, то можно и не отказываться от традиционного пигмента. Уже найдены вещества, из-за которых ультрамарин значительно медленнее оседает в воде. А это означает, что в таком сочетании расход ультрамарина можно уменьшить. Что и сделано в усовершенствованной синьке «Лазурь». Ах, картошка Кто не знает песенки о печенной в золе картошке, но лишь немногие отведали вкус этого блюда: ведь посидеть у костра теперь удовольствие редкое. Однако и в городской квартире можно полакомиться аппетитной печеной картошкой с хрустящей' корочкой. Три- пять очищенных клубня среднего размера положите на металлическую сетку и поставьте ее на огонь. За пять- семь минут клубни хорошо прогреются и даже начнут снизу подгорать. Переверните их подгорелым вверх и еще подержите на огне. За десять — пятнадцать минут картофелины хорошо пропекутся, а поверхность покроется обещанной корочкой с непревзойденными вкусовыми достоинствами. Не забудьте о щепотке соли — приятного аппетита! Какой у вас размер? Мы привыкли, что размеры обуви немного «врут». Ничего удивительного: длина стопы может быть и 278 и 281 мм. Размеры же обуви меняются через пять миллиметров — 275, 280, 285... Но если обувь удобна во всех прочих отношениях, два-три миллиметра — не беда. Нога их не чувствует. Хуже, если стопа либо слишком худа, либо слишком полна. Государственным стандартом для каждого размера предусмотрено 12 полнот. Правда, в отличие от размера, указывающего на длину стопы, цифры полноты — 5, 6 или 8 — ничего не говорят, потому что это условное обозначение. Полноту тоже измеряют в миллиметрах — это обхват стопы в том месте, где пальцы переходят в плюсну. Например, для 280-го B8-го, или бывшего 42-го) размера первая, наименьшая полнота равна 240 мм. А самая большая, то есть двенадцатая,— 284 мм. Другой размер — другая шкала полнот. Очень худые или очень полные стопы встречаются редко — по 2—5 % на каждый размер. Промышленности выпускать такую обувь хлопотно и накладно. Поэтому тот же ГОСТ предус мотрел и лазейку. Обувь, скажем, 280-го размера должна выпускаться семи полнот: от второй B44 мм) до восьмой B68 мм). Правда, узеньких ботинок и туфель с полнотами 2 и 3 в магазинах не сыскать. Приходится прилаживаться к размерам поменьше. 3 начит, нога в туфле будет деформироваться. Тем же, у кого стопа поразлапистей, со-
W/лпдAMI- If Щ К w«f^ И vS> J Eb всем нехорошо: надо брать обувь большего размера. Случается, покупатели жалуются: на ботинках проставлена разная полнота — 5 и 6, например, а разницы никакой, обувщики ставят «калибр» наобум. В недрах обувной науки родилась было идея прибора для измерения внутри обуви ее полноты и умерла: такое устройство нужно торговле, представляющей интересы покупателя, а не промышленности. Когда-нибудь, несомненно, обувщики начнут выпускать башмаки на все ноги. Такой эксперимент провели грузинские специалисты: выпустили в порядке исключения партию обуви, отвечающую статистическому распределению стоп по полноте («Кожевенная и обувная промышленность», 1985, № 2). Раскупили ее в один день. А пока определите точно размер своей ноги: W—0,25 В—0,15 С —А. Подставьте в формулу длину стопы (В), обхват в фалангово-плюс- невом сочленении (С) и постоянный коэффициент (А): 17 для мужской обуви и 16 — для женской. Вот такой у вас размер обуви. Как обработать «Фотоцвет-9» Сейчас в продаже появилась отечественная цветная фотобумага «Фотоцвет-9». К сожалению, в руководствах по фотографии я не нашел никакой информации об ее обработке. Не расскажете ли вы, как это делается? А. С. Врачев, Москва «Фотоцвет-9» — это бумага для печати с маскированных негативов. Она похожа на «Фото- цвет-4», но сделана на полиэтиленированной подложке. Об особенностях таких бумаг мы рассказывали в № 10 «Химии и жизни» за 1984 г. Обработка и печать «Фо- тоцвета-9» почти не отличаются от работы со старыми типами «Фотоцвета». Приводим полный режим обработки. Цветной проявитель обычного состава B0— 25 °С) — 4—5 мин; промывка A0—20 °С) — 0,5 мин; останавливающий раствор обычный — B3—25 °С) — 3 мин; промывка A0—20 °С) — 0,5 мин. Отбеливающе- фиксирующий раствор нового состава (г): тиосульфат натрия кристаллический — 170, сульфит натрия безводный — 10, железная соль Три- лона Б — 40, Трилон Б — 15, натрий тетраборно- кислый — 30 г, вода — до 1 л. Температура — 23—25 °С, время обработки -— 3 мин. Промывка A8—25 °С) — 3 мин; стабилизирующий раствор обычный — B3— 25 °С) — 2 мин. Во время обработки фотобумагу следует непрерывно перемещать в растворе, толщина слоя которого над ней должна быть не менее 1 см. Готовят отбеливающие и стабилизирующие растворы при температуре воды 70±5 °С. Ш Самодельный глицерин Если нужен глицерин, а в магазине его купить не удалось, попытайтесь приготовить его в домашних условиях. 20 г твердого жира залейте 60 мл 15 %-ного раствора щелочи (лучше, если щелочь растворена не в воде, а в спирте) и нагревайте смесь на водяной бане, не забывая перемешивать. Спиртовой раствор щелочи омы- ляет полностью жир примерно за пять минут. Затем добавьте к смеси равный объем насыщенного раствора поваренной соли. В результате этой операции, называемой высаливанием, натриевое мыло всплывет и после охлаждения легко отделится. Останется водный раствор глицерина, который при желании можно упарить. Авторы выпуска: Б. Багаряцкий, В. Войтович, И. Ильин, В. Хахалин, А. Шеклеин
Тс . °гия и прироц Будущее надо изобрести, или Третья возможность барона Мюнхгаузена 0'-
...Переход биосферы в ноосферу есть переход малоизвестного в неизвестное... ...Человечество пробирается через минное поле изобретений... ...На старой парадигме в ноосферу не въедешь... ...ВАК не утверждает диссертаций по магнитобиологии... ...Когда барон Мюнхгаузен с лошадью тонул в трясине, у него, не считая примененного им метода — вытаскивания себя за собственные волосы, было три возможности. Первая — молча утопнуть. Вторая — позвать на помощь и третья — разделиться на две части, одна из которых выбросила бы другую за пределы болота, чтобы затем она вытащила оставшуюся... Из чегетского блокнота 1. За блокнот я схватился в ту самую минуту, когда стоявший у нальчикского аэровокзала автобус с приклеенным к ветровому стеклу плакатиком, на котором было написано одно-единственное и мало кому из вокзального люда понятное слово «Ноосфера», начал наполняться пассажирами. Обойтись без блокнота было просто невозможно — реплики, которыми обменивались эти люди, выглядевшие в общем-то вполне нормально, вызывали по меньшей мере удивление. Впрочем, не совсем обычным был и пригласительный билет, полученный редакцией от имени Временной комиссии Всесоюзного совета научно-технических обществ по проблемам развития территориальных структур, Секции экологии человека научного совета Академии наук СССР по проблемам биосферы, Высокогорного геофизического института. Всесоюзного научно-исследовательского института патентной информации Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий и общества «Знание» Кабардино-Балкарской АССР. В программе проводимой этими организациями в Чегете конференции на тему «Кибернетика, ноосфера, человеческая деятельность» значились такие, например, доклады, как «Охрана интеллектуальной собственности» и «Роль ритмики в обеспечении устойчивости неравновесных систем». Но в большинстве названий докладов фигурировало то же самое слово, что и на плакатике автобуса,— «Концепция ноосферы...», «Проблемы ноосферы...», «Ноосферные аспекты...», «Ноосферные процессы...», «Ноосфера и...», «...и ноосфера». Конец мая — далеко не лучшее время в горах, весенний горнолыжный сезон окончен, идут нескончаемые дожди, нередко вперемешку с мокрым снегом. И все равно, даже не в самое лучшее время года горы — это горы. И когда поднимался туман, когда рассеивались тучи, взору прибывших открывались снежные вершины такой первозданной чистоты и красоты, что слово «ноосфера», означающее, по академику В. И. Вернадскому, биосферу, преобразованную человеческим разумом, обретало особый смысл. Пять суток в Чегете шла непрерывная дискуссия. Ее 65 участников (среди них 2 академика, 3 членкора, 15 докторов, 30 кандидатов — директора институтов, заведующие кафедрами, отделами, секторами, лабораториями из Москвы, Ленинграда, Киева, Новосибирска, Риги, Таллина, Вильнюса, Ташкента, Фрунзе, Львова, Одессы и других городов — биологи, химики, физики, кибернетики, градостроители, геологи) проявили активность, поистине невероятную: они сделали 44 доклада. И по каждому развертывались бурные дебаты, переходившие из зала заседаний в гостиничный вестибюль, в столовую, в-номера докладчиков и оппонентов, а то и на горные тропы. 2. Слово «биосфера» принадлежит сегодня к числу весьма часто употребляемых модных слов. Но это вовсе не означает, что обозначаемый им предмет уже ясен как стеклышко. Если б так оно было, то попытки крупномасштабных вмешательств в природные процессы не приводили к таким казусам, как с Байкалом, Севаном, Кара-Бугазом... Каждый новый шаг по пути технического развития вроде бы логичен, обоснован, даже радостен, но вся последовательность этих шагов поставила биосферу на грань катастрофы. Одна из причин столь неожиданных последствий человеческой деятельности заключается в том, что мы еще не умеем учитывать совокупность информационных связей, делающих биосферу слаженно и четко работающим сверхмеханизмом, или, лучше сказать, сверхорганизмом. Круговорот воды, круговорот кислорода, круговорот азота — и вместе с тем 69
постоянство состава атмосферы, постоянство водной оболочки планеты. Как регулируется все это? А как регулируется постоянство внутренней среды живых организмов при многократной смене в течение жизни составляющего их вещества? Если сравнить научный базис, на котором построена сегодняшняя картина биосферы, с научным базисом современного научного представления о Вселенной, частью которой служит и наша плане га, то сразу бросается в глаза их несоответствие. Космогония оперирует всеми известными на сегодня науке физическими реальностями — всеми видами частиц и всеми видами полей и вакуумом вдобавок. Между тем при объяснении устройства биосферы, и прежде всего определяющего все ее особенности живого вещества, пока еще обходятся значительно менее богатым арсеналом. Например, сто с лишним лет назад были сформулированы законы электродинамики, век пара сменился веком электричества, астрономы взяли на вооружение радиотелескопы, а наука о живом веществе планеты продолжает в основном обходиться без электромагнетизма — наличие в природе электрических скатов и электрических угрей, открытие электрического механизма переноса ионов сквозь клеточные мембраны, электропунктура — все это и многое другое не может пока поколебать парадигмы, созданной трудами великих биологов прошлого века. Однако наступление на парадигму идет со все возрастающей силой. Прежде всего сами биологи ощущают неполноценность своей науки по сравнению с другими китами естествознания — физикой и химией, обладающими строгим теоретическим фундаментом. Возможно, что строгой теоретической биологии пока нет потому, что еще не открыты некие фундаментальные свойства живого вещества. Очень четко эту мысль выразил академик Петр Леонидович Капица: «Мы знаем, что большинство явлений описывается существующими закономерностями, но все же мне думается, что одно из основных свойств живой природы — воспроизводить себя — может явиться проявлением некоторых сил в природе, пока еще не известных и не объяснимых известными закономерностями взаимодействия между элементарными частицами». В общем биосфера, несмотря на замечательные успехи в ее постижении, достигнутые наукой, все еще продолжает оставаться в целом недостаточно изученным объектом. И тем не менее буквально на наших глазах человечество, не зная как следует биосферного броду, сунулось в ноосферную воду. 3. В те времена, когда Вернадский приступил к разработке концепции биосферы, преобразованной новым геологическим фактором — человеческой мыслью — в ноосферу, техническая мощь цивилизации была еще сравнительно невелика. Во всяком случае, масса извлекаемых из земных недр горных пород, количество производимой энергии, ассортимент новых химических веществ, вводимых в биосферу,— все это было тогда несоизмеримо с сегодняшними. И переход биосферы в ноосферу виделся Вернадскому как планомерный преобразовательный процесс. К сожалению, история нашей планеты пошла по другому пути. Человек стал одним из определяющих геологических факторов до того, как сумел организовать на своей планете до конца осмысленную планомерную преобразующую деятельность. Его вмешательство в природные процессы носит пока в основном крайне опасный стихийный характер. Но самая главная опасность заключается в том, что подавляющее большинство людей этой опасности не оерзнает. Это характерно даже по отношению к неумолимо предрекаемым наукой роковым последствиям ядерной войны. Что уж говорить о вещах не столь апокалиптических — скажем, о постоянном прессинге, которому подвергается ныне человеческий организм в результате попадания в него разного рода сильнодействующих веществ из тех, что ранее, на протяжении эволюции вида, ему не попадались. В целом картина человеческого здоровья большинству представляется вполне благополучной. Никогда еще на земном шаре не жило так много людей — его население уже перевалило за 4 миллиарда. Никогда еще среднее долголетие не было таким высоким — в развитых странах оно превысило 70 лет. Никогда еще столь долгим не был трудоспособный период человеческой жизни. Не только отошли в прошлое такие бичи человечества, как чума, холера, оспа, но и стали практически малозаметными 70
болезни, еще в первой половине столетия уносившие миллионы жизней,— туберкулез, сыпной тиф, скарлатина, дифтерия. По сравнению с этими общеизвестными фактами разговоры о смоге, об аварийных выбросах ядовитых стоков, о заражении придорожной растительности свинцом и подобных вещах большинству людей кажутся не имеющими прямого отношения к их повседневной жизни. Об этом в Чегете говорили много. Пожалуй, больше всего обсуждений вызвал доклад львовского профессора-патологоанатома Дмитрия Денисовича Зербино. Вот уже 10 лет, как он изучает тяжелые сосудистые заболевания у сравнительно молодых людей, главным образом с поражениями вен и артерий ног. Согласно историям болезни, хранящимся в архиве Львовского медицинского института с 80-х годов прошлого века, еще 20—30 лет назад таких заболеваний в молодом возрасте не наблюдалось вовсе. Теперь же их немало, причем среди заболевших явно преобладают лица определенных профессий, например шоферы, имеющие дело с этилированным бензином. С помощью эмиссионного и атомно- абсорбционного спектрального анализа профессор Зербино установил, что практически v всех заболевших в молодом возрасте различными артериитами в крови увеличено по сравнению с нормой содержание свинца, и чем больше трудовой стаж, тем свинца больше. Высокое содержание этого металла было обнаружено и в бедренных костях молодых людей, умерших от инсульта, инфаркта миокарда, артериитов. При обсуждении этого доклада предлагались самые разные средства борьбы с чужеродными для организма человека веществами. Например, кто-то вспомнил, что жители местностей, где вулканическая деятельность приводит к избытку тяжелых металлов в воздухе, воде и почве, ели «каменную сметану». О ней писал еще один из первых исследователей Камчатки академик С. П. Крашенинников. «Каменная сметана» — это, в сущности, те же цеолиты, которые, как показали опыты последних лет, обеспечивают высокие привесы домашнему скоту. Сорбенты помогают вывести тяжелые металлы из организма. В связи с этим вспоминали и о том, что многие дети едят мел и уголь — должно быть, недаром. Высказывалась и такая мысль: чистить кровь с помощью сорбентов (гемо- сорбцией) скоро станет для горожан столь же обычным делом, как чистить зубы. 4, В одной журнальной публикации невозможно пересказать сорок четыре доклада и дать сколько-нибудь связное представление о дискуссиях, которыми они сопровождались, но еще об одном из главных тематических направлений че- гетского заседания не сказать нельзя, потому что это направление было как бы стержневым. Идея Вернадского о человеческой мысли как главном факторе преображения биосферы сегодня приобрела новое и чрезвычайно мощное звучание: краеугольный камень учения о ноосфере стал краеугольным камнем нашей экономической политики. И потому слова «человеческий фактор», «интеллектуальный потенциал» повторялись в Чегете часто. Интеллектуальные резервы каждого отдельно взятого человека огромны. Кроме косвенных улик, вроде появления разного рода гениев именно тогда, когда в них возникает особая общественная потребность, теперь есть и прямые. Широко известны, например, опыты, в кото- пых ничем ранее не примечательные люди в состоянии гипноза проявляли художественную одаренность. В Чегете было рассказано о других, по меньшей мере столь же невероятных экспериментах. Американский медик Майкл Мэрфи на протяжении десятка лет занимался тестированием «гениев» — людей, добившихся выдающихся результатов в разных областях деятельности: спортсменов — победителей олимпиад, композиторов, художников, ученых — нобелевских лауреатов. Данные тестирования были заложены в ЭВМ. Затем Мэрфи начал прием лиц, неудовлетворенных своим физическим и психическим здоровьем, своим социальным статусом. Этих людей также подвергали тестированию по широкой программе, результаты которого вводили в ту же ЭВМ. Машина сравнивала характеристики «больных» и «гениев», выявляя в пациентах скрытые дарования. Затем приглашались крупные специалисты в области обнаруженной v пациента творческой способности и по ин- 71
дивидуальной программе обучали его, например, изобразительному искусству или музыке. Обучаемому давались все необходимые технические средства — вплоть до студии. Через весьма непродолжительный срок — от 3 до 6 месяцев — пациент становился мастером: он демонстрировал это на публичном экзамене, где дирижировал оркестром, исполнявшим сочиненную им симфонию, или открывал свою художественную выставку. Вместе с проявлением творческого дара приходило и полное выздоровление. Пребывание в основанном Мэрфи в Калифорнии «Институте здоровья» по карману лишь богачу — оно стоит 300 000 долларов. Но крайне интересен сам факт: оказалось, что почти поголовная талантливость, наблюдаемая у детей, сохраняется в скрытом виде и у взрослых. И в принципе можно ее пробудить. Разумеется, есть немало гораздо более простых способов, позволяющих человеку максимально проявить свои интеллектуальные способности на благо себе и обществу. Прежде всего, это изменение к лучшему социально-психологического климата, в котором живет и трудится человек,— то, о чем так много сейчас, после XXVTI съезда партии, говорится у нас в стране. Но есть у проблемы улучшения использования интеллектуального потенциала и биологические аспекты, которые стоит принимать во внимание. Даже кадровая политика, говорили в Чегете, могла бы в ряде случаев опираться на биологическую науку. Например, известно, что в человеческой популяции бывает примерно поровну «спринтеров» — людей, способных к большим кратковременным нагрузкам, и «стайеров», обладающих 'повышенной выносливостью. Опыт БАМа, среди строителей которого изначально было по 20 % тех и других, показал, что в первый год лидерами были «спринтеры», но затем их стали преследовать простуды, кризы, аллергии, и постепенно «спринтеры» выбывали из строя. Через 3 года до 90 % в группах, прибывших на стройку, составляли «стайеры», они стали и лидерами. Очевидно, подобные факты следует принимать во внимание при обживании новых территорий. При планировании экспедиций и вообще разного рода работ в экстремальных по физическим параметрам условиях имеет смысл учитывать и такой недавно обнаруженный академиком АМН В. Н. Казначеевым факт. Человек, родившийся в период активного солнца, больше всего подвержен всяческим хворобам в противофазе — в период спокойного солнца. Зная год рождения человека, можно, следовательно, прогнозировать его способность к адаптации в тот или иной период времени. 5. О чем бы ни говорили в Чегете — о «нервной системе» биосферы или о человеческом здоровье, об интеллектуальных резервах человека или об экологичном градостроительстве, об информационном обеспечении экономических программ или о ресурсосбережении, в конечном счете приходили к необходимости выработки у человечества в целом и у каждого человека в отдельности нового сознания, соответствующего сегодняшним непростым реальностям. Взрыв научно-технического творчества сделал наше время периодом неустойчивости биосферы. Человечество попало в своего рода трясину, оказалось в роли барона Мюнхгаузена. Что же делать? За волосы себя не вытянешь. На^помощь звать некого. Утопать неохота. Остается та самая «третья возможность»,— разумеется, понимаемая не буквально, не «по-мюнхгаузеновски», а как иносказание. Человечество должно выработать новое мышление (в Чегете его называли ноосферным), при котором главной идеей станет идея выживания, идея физического и психического здоровья рода человеческого. А как известно, идея, овладевшая массами,— великая сила, эта сила уже вызволяла человечество из многих смертельно опасных трясин. В заключение еще три записи из че- гетского блокнота: ...Чудес на свете не бывает: реализовать задачу удвоения производства к 2000-му году при уменьшении расхода вещества и энергии можно лишь на основе увеличения расхода интеллектуального потенциала... ...Семь миллионов тонн серого вещества творят будущее Земли... ...Будущее надо изобрести... в. рич, спецUCL 1ьныit корреспоиденг «Химии и жизни» 72
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ ИЮЛЬ I семинар стран — членов СЭВ по обмену опытом комплексного анализа и оценки научно-технической деятельности НИИ и КБ. Пос. Пирита Эстонской ССР. Научно-организационное управление ГКНТ СССР A03905 Москва, ул. Горького, 11, 229-66-10). Совещание «Состояние и перспективы сотрудничества с организациями стран — членов СЭВ в области биотехнологии». Москва, ВДНХ СССР. ВНИИ систем управления, экономических исследований и научно-технической информации A17920 Москва ГСП-1, Добрынинская ул., 3, стр. 5, 230-13-61). Совещание «Транспортные АТФазы». Иркутск. Научный совет А Н ССС Р по комплексной проблеме «Биологические мембраны и использование принципов их функционирования в практике» A17871 Москва ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 16/10. 135-99-73). Семинар «Эффективность применения регуляторов роста растений в сельскохозяйственном производстве». Курган. ВПНО «Союзсельхозхимия» A07139 Москва, Орликов пер., 1/11, 207-65-01). Конференция «Интенсивные технологии производства и переработки мяса птицы и яиц». Грозный. ЦП НТО сельского хозяйства A01000 Москва, ул. Кирова, 13, комн. 167, 228-80-43). Семинар «Новое в борьбе с лейкозом крупного рогатого скота». Москва, ВДНХ СССР. Главное управление ветеринарии Госагропрома СССР A21019 Москва, пррсп. Калинина, 27. 203-59-21). АВГУСТ Семинар «Опыт организации работы по техническому перевооружению производства на предприятиях отрасли». Пермь. В ПО «Союзнефтеоргси нтез» A29832 Москва, ул. Гиляровского, 31, 284-85-24). Конференци я «Актуальные проблемы получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов и их роль в ускорении научно-технического прогресса». Москва. Физико- химический институт им. Л. Я. Карпова A07120 Москва, ул. Обуха, 10, 227-00-14, доб. 23- 29). Совещание «Применение физического и химического мутагенеза в сельском хозяйстве». Кишинев. ВАСХНИЛ A07814 Москва ГСП, Б. Харитоньевский пер., 21, 207-04-79). Семинар «Об опыте эффективного использования минеральных удобрений и других средств химизации». Воронеж. ВПНО «Союзсельхозхими я» A07139 Москва, Орликов пер., 1/11, 207-84-85). Конференция «Использование современных технических средств влагометрии в практике обеспечения сельскохозяйственного производства». Кишинев. ВНИИ сельскохозяйственной метеорологии B49020 Обнинск Калужской обл., просп. Ленина, 82, 2-74-28). Совещание «Интенсивная технология возделывания кукурузы на силос». Днепропетровск. Отдел по производству и переработке продукции растениеводства Госагропрома СССР A07139 Москва, Орликов пер., 1/11, 207-82-60). Совещание «Эксперимент и моделирование в изучении биогеоценозов лесов и болот». Баево Западнодвинского р-на Калининской обл. Западнодвинский стационар Лаборатории лесоведения A70000 п/о Баево Калининской обл.). VIII симпозиум «Муравьи и защита леса». Новосибирск. Биологический институт F30091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11, 291-148). СЕНТЯБРЬ II симпозиум по химии неорганических фторидов. Гор. Полевской Свердловской обл. Институт общей и неорганической химии A17907 Москва ГСП-1, Ленинский просп., 31, 234-00-20, доб. 9-21). VI совещание по химии неводных растворов неорганических и комплексных соединений. Ростов-на-Дону. Ростовский университет C14711 Ростов-на-Дону ГСП-1, ул. Энгельса, 105, 22-39-67). V совещание «Металлоорганиче- ские соединения для получения неорганических покрытий и материалов». Горький. Институт химии F03600 Горький ГСП- 445, ул. Тропинина, 49, 66-43- 70). IV конференция по химии азотсодержащих гетероциклических соединений. Новосибирск. Новосибирский институт органической химии F30090 Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 9, 35-58-60). Конференци я «Фосфаты-87». Ташкент. Институт химии G70170 Ташкент ГСП, просп. Горького, 77, 62-56-60). Совещание «Проблемы литиевой полимеризации». Воронеж. ВПО «Союзкаучук» A29832 Москва, ул. Гиляровского, 31, 284-89-15). Конференция «Синтез, технология и применение присадок к смазочным маслам». Кременчуг. ВПО «Союзнефтеоргсинтез» A29832 Москва, ул. Гиляровского, 31, 284-82-00). Совещание «Исследование ар- сенида галлия». Томск. Сибирский физико-технический институт F34005 Томск ГСП-18, ул. Революции, 1, 3-44-65). II конференция «Применение микропроцессорной техники при автоматизации технологических процессов производства и в системах автоматического регулирования». Ст. Планерная Моск. обл. Всесоюзный электротехнический институт A11250 Москва, Красноказарменная ул., 12, 273-61-69). I Всесоюзная конференция «Надежность оборудования, производств и автоматизированных систем в химических отраслях промышленности». Уфа. НИИ химического машиностроения A25015 Москва, Б. Новодмитровская ул., 14, 285-79-20). Конференция «Современные машины и аппараты химических производств». Чимкент. Казахский химико-технологический институт D86018 Чимкент, Коммунистический просп., 5, 7-94-57). Конференция «Проблемы ускорения развития и повышения эффективности производства в химических отраслях промышленности». Сызрань. ЦП ВХО им. Д. И. Менделеева A01907 Москва, Кривоколенный пер., 12, 228-45-16). IX конференция по электрохимической технологии («Гальва- нотехника-87»). Казань. Казанский химико-технологический институт D20015 Казань, ул. К. Маркса. 68, 76-53-05). Окончание на с. 77 73
Здоровье Биомеханика в отрывках Прошедшей осенью в Риге проходила международная конференция «Достижения биомеханики в медицине»; в числе ее организаторов были министерства здравоохранения СССР и Латвийской ССР, Академия наук республики, Европейское общество биомехаников. В одном из докладов конференции прозвучало такое лаконичное определение: «Биомеханика — это наука, занимающаяся приложением механики к биологии». Упомянутый доклад содержал в себе обзор исторических сведений, относящихся к биомеханике и ее медицинским приложениям, от Гиппократа до Сеченова и Павлова. Интерес к этой науке не угасает и в наши дни, о чем свидетельствуют четыре тома трудов конференции. Естественно, что на страницах журнала не поместить и малой части этой информации, поэтому автор заметок приносит извинения за фрагментарность — и читателям, и тем специалистам по биомеханике, чьи исследования остались вне поля зрения. СЛОЖНЫЕ ПРОСТЫЕ ДВИЖЕНИЯ Вы налили воду в стакан, поднесли стакан ко рту, наклонили, стали пить... Простейшие движения; однако все они, если следить за работой мышц, весьма неординарны. И вот что интересно: выполнить каждое из этих движений можно по-разному, включая те или иные группы мышц. По этой причине механики считают мышечный аппарат человека — да и животных тоже — избыточным. В одной из работ изучали избыточность кисти руки человека на модели из 16 твердых тел, соединенных шарнирами, и 29 мышц (всего 22 степени свободы). Избыточными оказались движения большого пальца и лучезапястного сустава; например, есть восемь способов сгибания большого пальца в нижнем, пястно-запястном суставе. Благодаря этому у нас появляются огромные возможности для захватывания, удержания и перемещения предметов. А вот остальные четыре пальца движутся единственно возможным образом. Впрочем, нам и этого хватает... Но в то же время, несмотря на анатомическую и механическую избыточность, бывает так, что мышечный аппарат в состоянии выполнить заданную работу одним-единственным способом, если ее вообше можно выполнить. Значит, избыточность вовсе не излишество, а насущная необходимость. Без нее и стакан ко рту не поднести. ПОЛИМЕР ОБЯЗАТЕЛЕН! Врачи-травматологи все чаще используют искусственные протезы суставов — разумеется, в тех случаях, когда нет возможности вернуть работоспособность собственному суставу больного. И хотя опыт накоплен немалый, то и дело возникает вопрос: какому материалу отдать предпочтение? Казалось бы, чем прочнее материал, тем лучше. Многие протезы делают из металлов, например из нержавеющей стали особых марок. Однако в окружающих тканях после имплантации то и дело обнаруживается повышенное содержание металлов («металлоз» — так называют это явление). Ясно, что металл попал туда из протеза. В шарнирном узле без смазки при взаимном движении поверхностей срезаются микроскопические гребни, выступы, неровности. Оставшиеся в суставе продукты износа еще более увеличивают трение, износ усиливается, и в конце концов протез может расшататься. Даже смазка не спасает — рано или поздно смазывающая пленка рвется на отдельных участках. Есть ли выход? Некоторые исследователи полагают, что одна из трущихся поверхностей должна быть менее жесткой. Скажем, полимерной. У пластиков существенно ниже коэффициент трения и, следовательно, износ, но заметно более волнистая поверхность, что уменьшает площадь контакта. Продукты износа, появившиеся в зазоре, скоро оказываются на второй, более твердой поверхности, размазываются по ней, проникают в микроскопические неровности и, заполняя их, еще более снижают трение. Пусть одним из компонентов искус- 74
ственного сустава будет по-прежнему металл или керамика, но другим, наверное, должен стать полимер — биологически инертный, гладкий, прочный, но не чрезмерно твердый. Как и в жизни: дело может застопориться, если кто-то не проявит мягкости и не пойдет на уступки. ЭЛТЕКС — ТРИКОТАЖ ДЛЯ СОСУДОВ В сосудистой хирургии вполне обычной стала операция по замене пораженных участков артерий и вен трубками из синтетических материалов. Однако довольно жесткие трубки, которыми много лет протезировали крупные сосуды, заметно отличаются по биомеханическим свойствам от живой ткани. Из-за этого может нарушиться течение крови, образоваться тромб. А для малых артерий и вен такие трубки вовсе не годятся. Сделать же их более мягкими, вводя пластификатор, нельзя — он будет вымываться током крови. Но обязательно ли копировать природу, создавая искусственные сосуды? Достаточно воспроизвести биомеханические свойства, прежде всего эластичность, а уж каким способом — это в принципе безразлично. Когда тщательным образом изучили характеристики аорты, артерий и вен, стало ясно, что их, прибегнув к технологическим хитростям, можно воспроизвести, хотя и несколько грубо, в тканых трубках и гораздо точнее — в трикотажных. Сделанные из полиэфирных и полиуретановых волокон в различных сочетаниях и переплетениях, они получили общее название «элтекс». Трикотажные трубки можно еще улучшить, если покрыть их изнутри вязкими растворами, скажем, на основе белка- коллагена: это препятствует утечке крови через стенку и помогает трубке «зарасти» живой тканью. Трехлетние наблюдения показали, что в трикотажном сосуде за этот срок тромбы не возникают. Проведены и клинические испытания, весьма обнадеживающие, по мнению хирургов. ПО ДВА АМОРТИЗАТОРА В КАЖДОЙ СТОПЕ Когда мы стоим или идем, наши ноги постоянно воспринимают тяжесть тела, иногда, кстати, немалую. А случается нести чемодан, поднимать штангу... Амортизаторами, как принято считать, служат своды стоп, их связки и мышцы, образующие своеобразную пружину. Но как тогда объяснить, что люди, страдающие плоскостопием, то есть врожденной слабостью связочного аппарата стопы, тоже могут таскать тяжести, бегать, даже заниматься спортом? Нет ли в ногах еще какого-нибудь устройства, которое гасит нагрузки? Чтобы узнать это, прибегли к рентгенологическим исследованиям голеностопного сустава. Выяснилось, что суставная жидкость не только смазывает поверхность, но и работает подобно маслу в гидравлическом амортизаторе. Между полостями суставов есть отверстия и щели, по которым, гася напряжение, просачивается жидкость. В суставах для той же цели существуют дополнительные карманы, позволяющие регулировать давление, сбрасывать его при перегрузке. И если это наблюдение верно, то при плоскостопии, когда плохо работает «рессора», включаются гидравлические амортизаторы стопы. А в здоровой ноге действуют оба механизма. Такого рода устройства очень распространены в технике: гидравлический элемент при продавливании жидкости через отверстие поглощает энергию, механический возвращает систему в исходное положение. Похоже, что природа предусмотрела нечто подобное в живом организме. Иначе говоря, у каждого из нас в каждой стопе по два амортизатора. ЧУТЬ БЫСТРЕЕ, ЧЕМ НУЖНО В биомеханике есть понятие оптимальной походки. Это такое сочетание частоты шагов и их длины, при котором затраты энергии на каждый метр дистанции минимальны. Известно, например, что для людей в возрасте около 20 лет самые экономные скорости ходьбы и бега составляют соответственно 1,81 и 3,15 м/с, а частота шагов в секунду — 2,08 и 2,62. Но когда походка обычна, естественна, намного ли отличается она от энергетически выгодной? Испытуемые (здоровые люди от 5 до 65 лет) сначала двигались в заданном темпе, а потом не менее пятнадцати раз совершали прогулку или пробежку по дорожке стадиона произвольным образом, в то время как оптико- электронная аппаратура наблюдала за их движением. И что же? Дети и при ходьбе, и при беге неизменно превышают оптимальные для их возраста скорости, и чем дети моложе, тем это превышение заметнее. А вот 75
юноши и взрослые люди непроизвольно придерживаются режимов, близких к наивыгоднейшим. Видимо, лишь по мере взросления экономичность становится критерием оптимальности. А в юном возрасте у организма есть другие, более значимые для него цели. Например, лучшее физическое развитие. И ради этого дети неосознанно и с радостью ходят быстрее, чем предписывает расчет, и бегают с удовольствием наперегонки. КРОВЬ СТРУИТСЯ В ЖИЛАХ... Тридцать лет тому назад было обнаружено, что линейные полимеры, растворенные в жидкости, снижают ее гидродинамическое сопротивление, особенно в турбулентном потоке, с завихрениями. Возможно, это открытие прошло бы мимо биологов и врачей, если бы не одно обстоятельство: полимеры с молекулярной массой порядка 1 млн даже в очень малой концентрации, от 10—5 до 106 г/л, заметно улучшают текучесть крови, уменьшают турбулентность в крупных сосудах и не дают ей возникнуть в сосудистых разветвлениях. При этом снижается артериальное давление, в то время как другие важные характеристики — частота пульса, вязкость и рН крови — остаются неизменными. Естественно было поискать в организме какие-то природные биополимеры, которые при необходимости уменьшают гидродинамическое сопротивление. Такие белковые вещества были найдены и выделены. Но для клиники более важным оказалось то, что подобные вещества есть и среди искусственных полимеров. Введенные животным при тяжелом шоке, они быстро восстанавливали кровоток, а в случае гипертонической болезни снижали давление до нормы. Наконец, когда подопытные животные сидели на особой диете, с обилием холестерина, но в то же время регулярно получали полимерный препарат, то несколько месяцев у них не появлялось и признаков атеросклероза. Ну а как насчет лекарственных препаратов для людей? Судя по предварительным данным, исследованные линейные полимеры нетоксичны в малых концентрациях и не вызывают патологических изменений. Но требуются более обстоятельные эксперименты, чтобы можно было рекомендовать их для лечения и профилактики. 76 БЛИЗОРУКОСТЬ И ЭЛАСТИЧНАЯ ПЕНА Склера, непрозрачная часть глазного яблока, может ослабляться, растягиваться, и это приводит к прогрессирующей близорукости. Чтобы остановить процесс, нередко прибегают к хирургическим методам; однако, как выяснилось, не всегда надо браться за скальпель. И вновь не обошлось без полимеров — на этот раз использовали жидкую композицию, которая после инъекции отверждается непосредственно в глазу, образуя эластичную пену. Что же при этом происходит? Склера механически укрепляется, потому что микроскопические неоднородности на ее поверхности, различные дефекты, вызывающие напряжения и снижающие прочность, заполняются податливым полимером. Но это только начало. В дальнейшем пена стимулирует синтез соединительного белка коллагена и уступает место вновь образованной живой ткани. Эта ткань естественна для организма и в то же время достаточно прочна, чтобы приостановить прогрессирование близорукости. Через 15 месяцев после начала эксперимента прочность склеры увеличивается с 0,72 до 1,2 кг/мм2. А полимер? Как в классической пьесе, он сделал свое дело... ЖИВАЯ ЭМАЛЬ ЗУБА Зубная эмаль на первый взгляд почти безжизненна: в ней не идет обмен веществ, не работают ферменты, она не меняет со временем свой облик. Зачем же тогда сквозь ее толщу просачивается через поры из глубины зуба межклеточная жидкость? Чтобы решить этот вопрос, стали изучать физические свойства эмали, прежде всего микротвердость отдельных ее участков. Оказалось, что наружные слои самые твердые, а внутренние, прилегающие к дентину, напротив, самые мягкие. Первое понятно — нагрузка приходится на наружный слой, он постепенно истирается, и по мере износа следующие слои твердеют, возвращая эмали исходные свойства. Но отчего эмаль мягче в дальних слоях? Вероятно, они играют роль амортизатора, смягчающего немалые нагрузки, которые приходятся на каждый зуб. И в то же время это приспособительная реакция. Как только эмаль изолируют от пульпы зуба, перепад твердости уменьшается, наружные покровы ослаб-
ляются, а жидкость перестает поступать в эмаль. Теперь после износа она уже не восстанавливается. Итак, лишь живой зуб, где минеральная эмаль сохраняет связь с пульпой, где она снабжается из глубины соединениями кальция, фосфора и другими необходимыми компонентами,— лишь он остается здоровым и работоспособным. А если снабжение прекратилось, скажем, после пломбирования, то содержание минеральных элементов выравнивается по толщине эмали и нижние слои теряют свои амортизирующие свойства, а верхние — свою былую твердость. Вывод? Надо беречь зубы, не доводя их до запущенного кариеса и тем более до пульпита; о том, как это сделать, нам не устают напоминать стоматологи. И еще — зубы следует нагружать, это эволюционно оправданно. Хорошо работающие, трудовые зубы дольше сохраняют прочность и твердость. о. ольгин В обзоре использованы доклады Э. С. Аветисова, А. А. Александрова, Е. В. Бирюковой, И. И. Винецкой, Н. С. Гаврюшенко, С. С. Григоряна, Н. И. Захарова, В, В. Зайцевой, Е. Н. Иомдиной, М. В. Каменева, В. В. Касьяненко, А. К. Лациса, И. А. Мовшовича, Л. И. Мачабели, А. К. Платонова, И. Ф. Савицкой, И. В. Ступина, В. Н. Филатова. Инс^ОрМа^1 Я НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ СЕНТЯБРЬ (Продол жение; начало — на с. 73.) Совещание «Совершенствование ценообразования на химическую продукцию в свете перестройки хозяйственного механизма на предприятиях Мин- х и мп рома СССР». Черкассы. НИИ технико-экономических исследований в химической промышленности A17420 Москва, ул. Наметкина, 14, корп. 1, 331-88-33). Конференция «Перспективы развития органических люминофоров и люминесцентных материалов для новейшей техники». Харьков. НПО «Монокристалл- реактив» C10141 Харьков, просп. Ленина, 60, 30-83-12). Конференция «Химическая технология и проблемы токсичности». Москва, ВДНХ СССР. ЦП ВХО им. Д. И. Менделеева A01907 Москва, Кривоколенный пер., 12, 228-45-16). Конференция по проблемам создания современных цветных кинофотоматериалов. Черноголовка Моск. обл. Научный совет АН СССР по проблеме «Фотографические процессы регистрации информации» A25167 Москва, Ленинградский просп., 47, 158-66-40). Конференция «Ресурсосберегающие технологические процессы обработки титановых сплавов и их отходы». Днепропетровск. Днепропетровский университет C20625 Днепропетровск ГСП-10, просп. Гагарина, 72, 46-21-41). Совещание «Вторичные ресурсы — резерв экономики и улучшения окружающей среды». Сумы. Сумской филиал Харьковского политехнического института B44007 Сумы, ул. Римского-Корсакова, 2, 3-01- 72). Семинар «Охрана окружающей среды при производстве минеральных удобрений». Москва, ВДНХ СССР. НИИ удобрений и инсектофунгицидов A17919 Москва, Ленинский просп., 55, 135-95-38). Совещание «Основные направления повышения эффективности использования вторичных волокнистых ресурсов в целлюлозно-бумажной промышленности». Горький. ЦП НТО бумажной и деревообрабатывающей промышленности A03012 Москва, ул. 25-го Октября, 8/1, 924-47-28). Семинар «Совершенствование способов производства серной кислоты из отходящих металлургических газов с использованием двойного контактирования и нестационарного окисления диоксида серы с целью сокращения вредных выбросов в атмосферу и улучшения охраны окружающей среды». Усть- Каменогорск. Научно-техническое управление Минцветмета СССР A21911 Москва, просп. Калинина, 27, 203-75-54). Конференция «Современные методы и средства автоматического контроля атмосферного воздуха и перспективы их развития». Киев. ВНИИ аналитического приборостроения B52006 К иев, Тверская ул., 6, 68-52-13). XIII конференция по электронной микроскопии. Сумы. Институт кристаллографии A17333 Москва, Ленинский просп., 59, 135-02-98). Конференция «Математические и вычислительные методы в биологии. Биомолекулярные системы». Пущино Моск. обл. Научно-исследовательский вычислительный центр A42292 Пущино Моск. обл., 923-35-58 московский). Конференция «Методы получения и анализа биохимических препаратов». Юрмала ЛатССР. Всесоюзное биохимическое общество A17991 Москва, ул. Вавилова, 34, 135-97-79). Конференция по биохимии нервной системы. Горький. Научный совет АН СССР по проблемам биохимии животных и человека A17984 Москва ГСП-1, ул. Вавилова, 34, корп. 2, 135-54-05). Конференция «Молекулярные и функциональные механизмы онтогенеза». Харьков, Харьковский университет C10077 Харьков, ул. Дзержинского, 4, 45-72- 50). II Всесоюзная конференция по фармакокинетике. Каунас. ВНИИ биотехнологии A25077 Москва, ул. Гашека, 12, строение 7, 251-59-64). Конференция «Применение лазеров в клинике и эксперименте». Тюмень. Институт лазерной хирургии A21309 Москва, ул. Алябьева, 7/33, 146-84-04). Симпозиум по экологической биохимии рыб. Пос. Борок Ярославской обл. Институт биологии внутренних- вод A52742 п/о Борок Некоузского р-на Ярославской обл., 3-48). Продолжение — в № 4 77
РАССЛЕДОВАНИЕ &2Лё Доподлинно неизвестно, кто первым установил, что растворимость солей в воде ограничена. К такому выводу мог прийти средневековый алхимик, у которого в реторте с водой много дней простоял кусочек мела, но так и не растворился. Впрочем, алхимики вряд ли сознавали, что согласно классификации неорганических веществ мел и поваренная соль попадут в один и тот же класс. Теперь напомним некоторые общеизвестные факты. Большинство солей типичных металлов имеют в твердом состоянии ионные решетки и растворяются лишь в полярных растворителях. Это и понятно, ведь энергия разрыва кристаллической решетки должна компенсироваться электростатической энергией взаимодействия ионов с молекулами растворителя. С другой стороны, соли, не имеющие кристаллических решеток, растворяются ц в малополярных растворителях. Все эти случаи подчиняются эмпирическому правилу, известному уже много веков,— подобное растворяется в подобном. Как это ни удивительно, современная наука недалеко ушла от алхимического правила — до сих пор не создана теория, позволяющая по строению вещества вычислить его растворимость в данном растворителе. Даже по аналогии с другой солью предсказать растворимость в общем случае не удается. Растворимость соли выражается коэффициентом растворимости К — отношением массы соли в насыщенном при данной температуре растворе к объему растворителя, например, в г/л Н2О. Растворимость соли меняется в довольно широком интервале, и здесь прежде всего сказывается природа соли. Например, при обычных условиях для Agl К^Ю-6 г/л, для NaCI — 360 г/л Hl>0. Последняя цифра, конечно, не предел; есть соли куда более растворимые, чем поваренная. Вообще, к наиболее растворимым относятся соли с однозарядными анионами, растворяющиеся в воде с выделением большого количества теплоты. Например, для нитрата цинка К=940 г/л @ ° С), а при повышении температуры растворимость быстро переваливает за 104 г/л. Еще более впечатляющий пример — фторид цезия: при 0 ° С в 1 л воды растворяется более 5000 г CsF, хотя в этом случае при повышении температуры растворимость возрастает не так сильно, как в предыдущем. Заметим, что соль может быть очень хорошо растворимой и в том случае, когда при растворении поглощается тепло. Классический пример — аммиачная селитра. Изменение температуры влияет на растворимость солей не одинаково. Для NaCI при повышении температуры от 0 до 100° С она меняется незначительно, а для KNO* возрастает более, чем в 20 раз. Редкое исключение — сульфат лития, растворимость которого убывает во всем температурном интервале @—100° С), а растворимость сульфата кальция при повышении темпера- 78 Клуб Юный химик
^^> туры вначале возрастает, а затем начинает убывать. Интересно, что из галоге- нидов щелочных металлов наиболее растворимы соли с большими катионами и маленькими анионами (Lit, LiBr), и наоборот, с большими анионами и маленькими катионами (RbF, CsF). Своеобразным рекордсменом по растворимости можно назвать хлорид сурьмы (III), вещество, известное химикам средних веков как антимонит- ное, сурьмяное масло. При обычных условиях в 1 л воды можно растворить почти 10 кг SbCl.i, а при повышении температуры это вещество становится бесконечно растворимым, то есть образует раствор при любом соотношении между SbCI.3 и Н2О. Впрочем, не совсем любом. Здесь наблюдается парадоксальная картина. Например, можно приготовить раствор SbCb, используя 1 г SbCb и всего 0,15 г НгО, хотя это, скорее, раствСр НаО в 5ЬС1з- Если же для приготовления раствора использовать избыток воды, то, вопреки здравому смыслу, раствор не получится и образуется белый осадок. Причина достаточно проста: при избытке воды SbCb гидролизуется с образованием осадка оксихлорида: SbCI3+H20 ^ SbOCI+2HCI. Можно ли назвать SbCb самой растворимой солью? Можно, хотя здесь есть тонкость. Хлорид сурьмы необратимо гидролизуется в растворе, и получить безводную соль, выпаривая раствор, не удастся. Такая же картина наблюдается и для многих других, хорошо растворимых солей типичных металлов" с высоким значением валентности. Например, при выпаривании раствора хлорного железа протекает реакция: FeCI3+3H20=Fe(OHK+3HCI. Даже безводный хлорид магния не удается выделить из раствора — при нагревании кристаллогидрата MgCI2 ■ 6Н2О образуется смесь хлорида с основной солью и оксихлоридом. Чистый MgCU получают другими методами. Если же учесть, что SbCb очень хорошо растворяется не только в воде, но и в неполярных растворителях — эфире, сероуглероде, четыреххлористом углероде, то хлорид сурьмы все же может претендовать на звание самой растворимой соли. В. К. НИКОЛАЕНКО, И. Г. БАБАНСКИЙ ПОЧТА КЛУБА Дефицитный хлористый аммоний можно достаточно просто получить самому. Для этого понадобятся два вещества: NaCI и (NH4JS04- Сульфат аммония — удобрение — продается в хозяйственных магазинах. Тщательно смешайте два вещества в соотношении 1:1 (лучше всего растереть в ступке), затем засыпьте смесь в стеклянную трубку или длинную пробирку так, чтобы вещества заняли не более одной трети объема. Нагрейте вещество до 220—250 °С. Через некоторое время на холодном конце трубки начнет оседать хлорид аммония, белое кристаллическое вещество. Вот какие превращения происходят при этом: (NH4JS04 -^ 2NH3+ +H2S04, 2NaCI+H2S04 -H-*2HCI+ +Na2S04, 2Nbh+2HCI==2NH4CI. Этот способ можно усовершенствовать, чтобы получать вещество с хорошим выходом. К. РУФАНОВ, Челябинск Клуб Юный химик 79
викторин;. (Ответ на вопрос, напечатанный в № 2) Напомним, что речь идет о фантастическом рассказе А. П. Днепрова «Глиняный бог». В основе сюжета — фантастический химический процесс — каталитическое замещение углерода в организме человека на кремний. Какие же свойства кремния легли в основу фантазии автора? Кремний — ближайший аналог углерода и к тому же третий по распространенности элемент: на его долю приходится 16,7 % от общего числа атомов земной коры. Кремний, также как и углерод, образует водородные соединения силаны. Однако в отличие от инертных углеводородов силаны весьма реакционноспособны, в частности легко воспламеняются и сгорают до SiO> и воды. Отличие химии кремния от химии углерода связано прежде всего с относительно малой прочностью связей Si—Si. Поэтому цепочки из атомов Si разрываются гораздо легче, чем углеродные, образуя наиболее характерные для кремния связи с кислородом. Углерод, образующий огромное число углеводородов и прочих устойчивых органических соединений, считают основным элементом жизни. Кремний играет подобную роль по отношению к минеральному миру. Например, твердая земная кора состоит в основном из силикатных пород — многочисленных устойчивых соединений кремния и кислорода. Как видите, фантазия автора не беспочвенна, но и не реальна. Что же касается конкретной химической ошибки, то она связана с показателем кислотности среды рН. Для поддержания жизни глиняных людей поили щелочным раствором КОН с рН-4,5. Это неверно, поскольку рН щелочного раствора больше 7 и вот почему. В нейтральной среде концентрация водородных и гидроксильных ионов одинакова и равна Ю-7 моль/л. В щелочной среде концентрация водородных ионов, естественно, меньше Ю-7. А поскольку рН——lg [H+], то для щелочного раствора рН:>7. f^^tf£>#C4U£4yt+ 1%&£0ZS Фенолфталеиновый в щелочах малиновый. Такое правило для запоминания цвета индикатора в щелочной среде предлагали многие читатели, и оно вошло в нашу библиотеку мнемонических правил. Но всегда ли оно справедливо? 0#*СЛ^ Не так уж часто мастера живописи посвящают свои произведения естественнонаучной тематике. Тем отраднее было увидеть в журнале «Химия и жизнь» № 6 за 1986 г. на второй странице обложки цветную репродукцию с картины художника Ван Лоо «Электрический опыт» A777 г.). В чем же, собственно, состоит опыт, столь достоверно изображенный художником? До изобретения гальванических элементов в 1799 году единственным техническим источником электричества были машины, основанные на электризации трением. Такая машина и изображена на картине Ван Лоо — стеклянный шар, который при вращении трется о подушечку, скорее всего кожаную, набитую конским волосом (еще раньше стеклянный шар натирали просто руками). Девушка стоит на изолирующей подставке, которую обычно делали из смолы и воска в равных долях. Стержень, который девушка держит в левой руке, почти касается вращающейся 80 (vnwn XHJ т\
поверхности, при этом в стержень переходит заряд, образующийся при трении. Видны даже искры между шаром и стержнем. Тело человека — хороший проводник, поэтому заряд переходит в другой стержень, который девушка держит в правой руке. Главный участник опыта — бедняга слуга-негритенок. В правой руке он держит сосуд с водой, куда погружен только что упомянутый стержень. Сосуд — это лейденская банка в ее первом варианте, прообраз электрического конденсатора с фольговыми обкладками. В лейденской банке, изображенной на картине, диэлектриком служит стекло, внутренней обкладкой — вода, выводом внутренней обкладки — металлический стержень, а внешней обкладкой — ладонь экспериментатора. На картине изображен момент, когда конденсатор заряжается. Пройдет мгновение, мальчик приблизит свободную руку к стержню конденсатора, и конденсатор разрядится через тело мальчика, при этом между стержнем и рукой проскочит длинная и яркая искра. В историческом опыте, который проводил изобретатель лейденской банки Мюсхенбрук в городе Лейдене, девушка с двумя стержнями не участвовала. Вместо нее использовали мушкетный ствол, подвешенный на шелковых шнурах. К нему была привязана проволока, свисавший конец которой был погружен в сосуд с водой. В 1746 г. Мюсхенбрук сообщал Реомюру, что не повторил бы на себе такой опыт даже за корону Франции, столь силен был неожиданный электрический удар. Благодаря изобретению лейденской банки исследователи получили возможность работать с относительно большими электрическими зарядами и еще в XVI11 веке с их помощью восстанавливали оксиды металлов, получали из воздуха азотистый ангидрид и азотный ангидрид, разлагали во- АУ- Л. КРЫЖАНОВСКИЙ Вопрос, казалось бы, нетрудный и для восьмиклассника. Какая там формула? Четырехзарядный катион металла, а вокруг тетраэдр из анионов фтора. Однако когда этим «тривиальным» объектом заинтересовались специалисты в области квантовой химии, он преподнес сюрприз. Расчет, выполненный в Институте органической химии АН СССР («Доклады АН СССР», 1986, т. 290, № 2, с. 387), показал, что такая молекула наиболее устойчива, когда тетраэдр искажен: атомы фтора попарно сближены, и между ними существует хоть и слабая, но несомненная связь. Заряд каждого из них не минус единица, а всего лишь ее половина, у атома марганца — соответственно около +2. Иными словами, с ним связаны не одиночные ионы F-, а анион- радикалы молекул фтора: F£~- Проверить этот необычный результат рентгено- структурным анализом трудно: вещество не образует подходящих для исследования кристаллов, да и вообще неустойчиво. При небольшом нагревании оно отщепляет молекулы фтора, благодаря чему и используется как фторирующий агент. Но сама легкость такого отщепления наводит на мысль: а ведь, и в самом деле, похоже, в исходной соли уже есть «заготовки» этих молекул. В. ПОЛИЩУК 'iyo Юньц. jmm: к 81
Капитан и корабль Александр СПИРИН Капитан опять проснулся до подъема. Вставать не хотелось. Скоро кровать вздрогнет и корабльзатянет какую-нибудь песню. Вчера он спел «Пора в дорогу, старина...» Песня понравилась капитану. Он целый день напевал ее, занимаясь топологической кинетикой, ради которой он и забрался в корабль. Чтоб не мешали работать. Корабль запел: «Вставайте, граф, вас ждут великие дела!» «Надо же, «граф»,— думал капитан, умываясь.— А впрочем, разве «капитан» лучше? Капитан-пассажир, капитан-груз, капитан- балласт». Он съел завтрак, приготовленный кораблем. Зачем тут вообще человек? Просто искали добровольца в годичный рейс до планеты Ветерок, где испортилась аппаратура связи. Оператор, прибывший туда на практику через квантовый туннель, огляделся и сказал: «Ну и старье! А это что за рычаг?» Вслед за.тем раздался треск, и связь оборвалась: перегорел спейсер. Теперь до Ветерка можно добраться только по старинке, на корабле. Новый спейсер лежал в грузовом отсеке, но капитан-балласт не знал, как эта штука выглядит. Его это не интересовало. Его интересовали изофазные полуперекрещения и чтобы никто не мешал. Капитан доел завтрак и сказал «спасибо». Стол уполз в стену, выдвинулся пульт. Капитан углубился в топокинетику. У него мелькнула идея, еще совсем смутная, и тут корабль сбил его с мысли. — Капитан,— сказал корабль. И замолчал. Капитан попытался ухватить идею, но безуспешно. — Послушай,— возмутился он,— мы же договорились, что во время работы ты обращаешься ко мне только в исключительных случаях. В чем дело? — Извините, капитан, небольшой сбой,— сказал корабль. — У тебя бывают сбои? — удивился капитан и снова взялся за изофазные полуперекрещения. И опять, будто нарочно, корабль остановил его на пороге решения. Словно захлопнул дверь перед самым носом. — Капитан,— сказал корабль. — Что такое? — заорал капитан. — Причина обращения отсутствует,— ответил корабль. Капитан онемел от возмущения. — Извините,— вкрадчиво сказал корабль,— я все хотел спросить у вас, не перебегала ли вам дорогу перед стартом черная кошка? — Ты не сломан? — испуганно спросил капитан. — Нет, я исправен. — Ты, главное, не волнуйся,— нервно сказал капитан.^ Ты исправен, все хорошо, причина обращения отсутствует. Но что-то было, правда? — Да,— сознался корабль. — Что же? — Не могу объяснить. Принцип непричинения лишних волнений. Капитан почувствовал, что ему становится жарко. — А тебе не кажется,— вкрадчиво спросил он,— что твое запирательство причиняет мне еще больше волнений? — Нет, не кажется.. — А теперь, когда я знаю про «нет» и могу подозревать худшее? — Для поддержания ускорения пришлось увеличить расход горючего,— сознался корабль.— Если бы так пошло и дальше, мы не смогли бы выполнить полетное задание. Пришлось бы возвращаться на Землю, но такое решение вправе принять только вы, капитан. Опасная ситуация возникала дважды, но все приходило в норму до того, как я успевал передать вам сообщение. — А как сейчас? — Норма,— ответил корабль. — Не падай духом,— успокоил его капитан.— Разберемся. В конце концов, в твоей памяти все знания человечества. — Я не нашел объяснения в научных сведениях,— сказал корабль,— а когда привлек ненаучные — ну, про черную кошку,— вы решили, что я сломался. Капитан отложил неоконченное доказательство и вызвал на экран график расхода
топлива. Появилась голубая линия. Перерасходы горючего выглядели на ней, как холмы: плавное нарастание и резкий обрыв. Два пика. Второй заметно тоньше первого, значит, горючее расходовалось быстрее. А высота одинаковая, наверное, это тот критический уровень, когда корабль обращался к капитану. И само обращение устраняло перерасход. Мистика... Через полчаса капитан сдался. Пора задать работу подсознанию, решил он, и переключился на топокинетику. Время от времени он поглядывал на график. Ничего нового не происходило. Потом капитан забыл про график. Он вытаскивал из памяти ускользавшее решение — и вдруг увидел его целиком. — Капитан! —. немедленно отреагировал корабль. — Отстань,— пробурчал капитан.— Сейчас мы перейдем к эн-мерному пространству... Корабль взывал, требовал, грозил и умолял, но капитан только рычал в ответ, лихорадочно записывая решение. Когда он закончил и взглянул на экран, там выросла огромная ступень, втрое выше первых пиков. — Пора тормозить,— обреченно сказал корабль.— Один час три минуты пять секунд до начала торможения. Один час три минуты ноль секунд до начала торможения... Справа вспыхнула ярко-красная точка — видимо, последний момент, после которого на Землю уже не вернуться. — Пятьдесят пять минут до начала торможения,— выкрикивал корабль.— Пятьдесят четыре минуты... Капитан, поздно будет! Капитан не слышал его. Догадка медленно всплывала у него в голове. Одновременно красная точка угрожающе сдвинулась влево. — Двадцать три минуты до начала торможения,— бубнил корабль. — Замолчи,— сказал капитан.— Я знаю, в чем дело. Как только он это произнес, красная точка съехала в левый конец экрана. Тормозить надо было два часа назад. А голубая линия образовала очередную ступень. Корабль молчал. — Изобрази ноль отсчета,— приказал ему капитан. На экран снизу вплыла белая горизонтальная линия. Пики и ступени сжались и стали незаметными. — А ты, оказывается, паникер,— сказал капитан. — Запаникуешь,— нервно возразил корабль.— Мы в безвыходном положении, а я по-прежнему ничего не пониманию. — Сейчас поймешь,— ответил капитан.—Дело в том, что информация имеет массу. — Ничего подобного у меня не записано. — У тебя еще много чего не записано. Пораскинь мозгами. Отчего увеличивался расход горючего как раз в тот момент, когда < я находил решение? Новая информация — добавочная масса. И только. — Может быть, вы еще объясните, откуда она берется? — злорадно спросил корабль, обиженный предложением пораскинуть мозгами. — Не знаю,— сказал капитан.— Откуда- то из Вселенной. Но это потом, а сейчас нам надо избавиться от лишней массы и долететь до Ветерка. Что мы можем выбросить за борт? — Ничего,— сразу ответил корабль. — Разве что вы сами, капитан, можете выброситься, но это довольно сложно. Во-пер- . вых, люк заблокирован, во-вторых, у вас нет инструментов. Поэтому вы берете вилку, проковыриваете пластиковую стенку — я покажу где — и портите блокировку. Люк придется открывать вручную, но он открывается вовнутрь и вам будет мешать атмосферное давление. Поэтому нужен рычаг. Вы разбираете кресло... — Стоп,— сказал капитан.— А другого выхода'нет? — Но как же иначе предупредить человечество о том, насколько опасно совершать открытия, особенно те, на которые не рассчитаны ресурсы полета? Из-под пульта выполз стол. На нем лежала вилка. Внутри кресла что-то тихо зажужжало, со звоном посыпались детали. Капитан вскочил, и в это мгновение от кресла отвалилась ножка. — Чушь какая-то,— сказал капитан, рассеянно крутя вилку.— Я только что сделал два открытия, а ты предлагаешь мне роль балласта. — Если бы вы могли их забыть,— возразил корабль,— все было бы в порядке. Но вы, люди, неважно устроены. Вы не умеете ' стирать из памяти информацию. Капитан положил вилку на пульт и засмеялся. е — Вам плохо? — испугался корабль. — Мне замечательно! Я не могу s стирать, но ты можешь? Ну и сотри, сколько надо, чтобы привести массу в норму. ' — А что стирать? / — Что хочешь. Найди что-нибудь. С — Найди то, не знаю что,— J^k проворчал корабль.— Так вообще ^^^В останешься без памяти. / ^> — Не останешься,— s^^l ^T% сказал капитан. f L JEL /ж — Попробуй начать / .^^И^у/Д. с песенок. Лт^ ^.: //\ *л На следующее утро его разбудил вой сирены.
Практикум npo™i мми^ов01 Диалог и монолог Работа с ЭВМ в режиме диалога приобретает все большее значение. Так работают, к примеру, различные информационно-поисковые системы, когда пользователь задает вопрос, набирая его на клавиатуре терминала, а ЭВМ выводит на этот же терминал интересующую его информацию. В режиме диалога работают различные обучающие системы, позволяющие человеку выбирать темп усвоения материала, уточнять непонятное; если же ЭВМ используется для проверки знаний, то «электронный экзаменатор» задает человеку вопросы и анализирует правильность его ответов. Используется диалоговый режим и при решении некоторых вычислительных задач. Программируемый калькулятор — тоже ЭВМ; правда, при работе с калькулятором чаще используется режим «монолога» — пользователь, в соответствии с инструкцией, «проговаривает» свой текст, то есть вводит или вызывает программу, вводит необходимые исходные данные и константы и передает управление калькулятору. Далее начинается «монолог» калькулятора, который завершается выводом на индикатор результатов вычислений. Диалог с калькулятором используется, когда по ходу решения задачи необходимо вводить какие-нибудь дополнительные данные. В этом случае необходимо, чтобы вопросы калькулятора были понятны пользователю, а его ответы позволяли бы не только продолжить, скажем, ввод данных, но и перейти к их обработке. В качестве примера можно сослаться на программу, приведенную в июньском номере журнала за прошлый год. Там, в программе статистической обработки перед вводом каждого числа на индикаторе высвечивается количество ранее введенных чисел, а занесение в регистр X величины л означает, что ввод окончен и калькулятору пора переходить к обработке анализируемого ряда. При работе с такими программами важно задавать вопросы так, чтобы их легко было отличить от ответов. А так как калькулятор оперирует цифровыми символами, то приходится идти на различные ухищрения. Например, если номер вопроса (или число введенных данных) формируется с помощью последовательности команд KMnN MnN (N — номер регистра от 4 до 6), то перед выводом числа на индикатор (команда С/П) можно ввести команду / —/, в результате чего номер вопроса появляется на индикаторе со знаком минус. Можно придать числу специальную форму и выводить на индикатор, допустим, не 2, а 20000, для чего достаточно приписать к фрагменту KMnN MnN команды ВП 5; есть и другие способы. Надеемся, читатели поделятся с нами опытом создания диалоговых программ. Часто «калькуляторные» программисты создают программы, по ходу выполнения которых пользователю приходится вводить всевозможные константы или выписывать результаты на бумагу, а затем их же вновь ' вводить с клавиатуры. С точки зрения пользователя, такой режим означает просто-напросто увеличение доли ручного труда при обработке информации. Смотрите, как важно правильно назвать явление! Если это действительно диалог, то прекрасно, очень современно, и нам остается только поблагодарить создателя программы. А если «увеличение доли ручного труда»?.. Мменно такой «диалог» использовался в программе интерполяции по методу Эйткена, опубликованной в пятом номере «Химии и жизни» за прошлый год. Поместив эту программу, мы предложили читателям модернизировать ее, превратив по. возможности в «монолог» (алгоритм интерполяции был описан в упомянутом номере журнала). Напомним, что задача состояла в вычислении значения функции у* в некоторой точке х*, находящейся между узлами х,, где известны значения функции уг Причем требовалось промежуточные результаты не записывать в столбик на бумаге, а запоминать в регистрах калькулятора. Решения этой задачи прислали С. Колосов из Перми, москвичи Ю. Герасименко и Ю. Бороздин, ленинградец В. Козлов и многие другие читатели. Практически все программы, полученные редакцией,— автоматические. Для расчета значения функции у* в заданной точке х* требуется лишь один раз ввести пары значений х{ и у{ . Управление всеми остальными действиями берет на себя программа. В этих программах число узлов интерполяции не превышает 5—6. Большее число узлов, очевидно, обработать нельзя — сказывается ограниченное число адресуемых регистров калькулятора. Программы, показавшиеся нам наиболее интересными, мы публикуем. Первая из них составлена С. Поликарповым из Омска. Программа универсальна, то есть без малейших изменений она может быть использована для 84
Программа I о 1 2 3 4 5 6 7 8 9 О ш о ПС FL2 ПО по FLI ПО кипо по 1 6 ипо ИП1 26 ИПА F^ 37 КИПО X ХУ 2 — h Л2 ИП9 ПС ПП К — * 1 кпо 3 Fx О FLO 1 С П ИП9 63 ХУ ипд ХУ в о Л I 2 3 of [ пд по 1 ХУ КПО. FLO 06 2 КИПО КИП| f ИПВ 3 ипс — : кп| 4 ПД ПО 2 — 1 работы на всех современных программируемых калькуляторах: БЗ-34, МК-54, МК-56, МК-61 и МК-52. Занимает программа 93 ячейки памяти, потому ее нетрудно записать в ППЗУ калькулятора МК-52 и вызывать по мере надобности. Инструкция к программе 1:1. Ввести программу и перейти в режим вычислений (ИПРГ). 2. Начальный ввод: x*tN В/О С/П (N — число узлов интерполяции). Если N>5, то на индикаторе сигнал об ошибке (ЕГГОГ); программа рассчитана на обработку не более 5 узлов. Если же N^5, то на индикаторе ориентировочное время расчета в минутах. 3. Ввод: Xj f y} С/П. На индикаторе количество пар, которые еще нужно ввести. 4. После ввода всех данных на индикатор выводится значение полинома, рассчитанное для первой итерации. 5. Для вычисления следующих итераций: С/П. Появление сигнала ЕГГОГ означает конец расчетов. Нажатие клавиши Т выводит на индикатор результат последней итерации. Контрольный тест: 2 t В/О С/П «0.25» С/П «— 1» С/П «—0,325» 1 С/П «ЕГГОГ» С/П «0.90266126» С/П «ЕГГОГ». (В кавычках показана информация, выводимая на индикатор). Комментарий к программе начнем с инструкции. С первого взгляда вывод ориентировочного времени расчета — признак высокой степени сервиса. В принципе такую деталь можно только приветствовать. Но... только в тех случаях, когда время выполнения программы сильно зависит от исходных данных (в нашем случае от числа узлов), колеблясь, скажем, от десятков секунд до десятков минут или даже часов. Здесь же максимальное время расчета не превышает двух-трех минут. Так стоит ли ради этого огород городить и увеличивать как длину программы, так и общее время ее работы? Кстати, проблематично выглядят и остановки программы после каждой итерации. Цель вроде бы благая — дать возможность пользователю в любой момент остановить работу программы, если полученный результат его устраивает. Опять же это удобство проблематично. Проще «выжать» из программы все, чем тра- 4 36 II | FLI пв КИПО КПО — ипс 4 ХУ ипд X ИП1 Fx О 5 ХУ 4 ПО 37 КИПО КИПО ХУ ипв 5 П1 по ипс FLO 16 6 ПД ИП2 К — КИПО FL2 КПО X 6 С Пж кип 1 КИПО 21 ХУ 7 кит с п СП urn ипо 45 ИПО ипд ипо 7 ИП1 ПС ипд с п 8 иш пв пп П2 4 ИП9 2 ипс Програ* 8 — кипо 2 ч по ХУ 63 9 Т с, п +■ — + мма 2 кпТ пв ХУ — тить время на оценки, тем более что время ее работы невелико и может стать еще меньше, если избавиться от «принудительного» сервиса. Надо сказать, что эти недостатки отмечены и самим автором, что свидетельствует о его профессиональной объективности. Самой же интересной из присланных показалась нам программа В. Чулкова из пос. Отрадное Ленинградской области. Обладая практически всеми достоинствами предыдущей, она почти вдвое короче, зато позволяет обрабатывать до 6 узлов. Инструкция к программе 2: 1. Ввести программу и перейти в режим вычислений (F ПРГ). 2. Начальный ввод: x*tN В/О С/П. 3. Ввод: Х;|у, С/П. 4. Вывод: после ввода последней пары xr yi на индикаторе рассчитанное значение у*. Правда, эта программа не может использоваться на моделях МК-52 и МК-61, так как в ней применяются команды КИП| и КП|, которых у этих моделей нет. Думаем, однако, что их владельцы без труда смогут путем небольшого удлинения программы адаптировать ее для своих калькуляторов. Приведенные программы наглядно иллюстрируют различное отношение авторов к проблемам сервиса. Если программа С. Поликарпова буквально нашпигована всевозможными удобствами, часть из которых, на наш взгляд, даже излишни, то В. Чул- ков основной акцент сделал на сокращении длины программы и уменьшении времени ее работы. Истина, наверное, как всегда, лежит посередине. Скорее всего, программа В. Чулкова только выиграла бы, если бы в нее внести часть удобств из программы С. Поликарпова, например индикацию количества введенных (или оставшихся не введенными ) пар чисел. Ввод при этом требовал бы значительно меньшего напряжения от пользователя. А это не так уж маловажно. Д. МАРКОВ. А БОЙКО 85
Сколь ни широк жанровый и временной лютного оружия бесплодны. Усовершенство- диапазон фантастики Станислава Лема — от вание средств нападения влечет за собой действа в стиле народных легенд до меж- наращивание ответной мощи у второй про- звездных путешествий,— она никогда не тивоборствующей стороны. И так далее, отрывается от проблем, которые волнуют вплоть до полного взаимного уничтожения, людей нашего времени. Взять хотя бы посто- Если, разумеется, не остановить этот безум- янных персонажей Лема — космических ный процесс. конструкторов Трурля и Клапауция; их Предупреждение всемирно известного поучительные приключения среди галактик фантаста сегодня звучит особенно актуаль- неизменно напоминают нам о сегодняшнем но. Отказ администрации США от соблюде- дне и его заботах. ния договора ОСВ-2, выдвинутая ею «стра- В повести «Повторение» конструкторы по тегическая оборонная инициатива» вызывает заданию короля Ипполипа строят новые ми- тревогу у всех здравомыслящих людей. ры, в которых время подвластно их обитате- Любые войны — «звездные», «темпораль- лям. Вроде бы идея сугубо фантастическая, ные», всякие прочие — оборачиваются Однако, прочитав предлагаемый вашему вни- в конце концов против их зачинщиков манию эпизод из повести, вы без труда и могут привести к глобальной катастрофе, разглядите за приключенческим сюжетом Именно такой вывод следует из печального ясное авторское предупреждение. Его можно, опыта экспериментального мира, который наверное, сформулировать так: поиски абсо- руками своих персонажей создал Лем. Кресслин наклонился над столом. — Это она? — спросил он, глядя на моментальные снимки. — Да.— Генерал машинально подтянул брюки.— Севинна Моррибонд. Ты ее узнал? — Нет, тогда ей было десять лет. — Она не сообщит тебе никаких технических подробностей. Ты должен только узнать, есть у них хронда или нет. И находится ли хронда в оперативной готовности. — А вы уверены, что она это знает? — Да. Он не болтун, но от нее секретов не держит. Он на все готов, чтобы ее удержать. Почти тридцать лет разницы. — Она его любит? — Не думаю. Скорее, он ей импонирует. Ты из тех же мест, что и она. Это хорошо. Воспоминания детства. Но не слишком нажимай. Я рекомендовал бы сдержанность, мужское обаяние. Ты это умеешь. Кресслин молчал, его сосредоточенное лицо напоминало лицо хирурга во время операции. — Заброска сегодня? — Сейчас. Каждый час дорог. — А у нас есть оперативная хронда? Генерал нетерпеливо крякнул. — Этого я тебе сказать не могу, и ты хорошо это знаешь. Пока существует равновесие, они не знают, есть ли хронда у нас, а мы — есть ли у них. Если тебя поймают... — Выпустят мне кишки, чтобы дознаться? — Сам понимаешь. Кресслин выпрямился, словно уже выучил на память лицо женщины на фотографиях. — Я готов. — Помни о стакане. Кресслин не ответил. Он не слышал слов генерала. Из-под металлических абажуров на зеленое сукно стола лился свет электрических ламп. Двери распахнулись, вбежал адъютант с бумажной лентой в руке. Генерал, концентрация вокруг Хасси и Дёпинга. Перекрыли все дороги. — Сейчас. Кресслин, все ясно? — Да. — Желаю успеха... * © by Stanistaw Lem, Warszawa, 1979. 87
Лифт остановился. Дерн отошел в сторону и снова стал на место. К запаху мокрых листьев примешивался дразнящий и почти приятный запах азотистых соединений. «Прогревают первую ступень»,— подумал Кресслин. Карманные фонарики выхватывали из мрака ячейки маскировочной сети. — Анаколуф? — Авокадо! — Прошу за мной. Он шел в потемках за коренастым бритоголовым офицером. Черная тень вертолета открылась во мраке, как пасть. — Долго лететь? — Семь минут. Ночной жук взвился, спланировал, гудя, винт еще вращался, а Кресслин уже стоял на земле, невидимая трава стегала его по ногам, взметаемая механическим ветром. — К ракете! — Есть к ракете. Но я ничего не вижу. — Я поведу вас за руку. (Женский голос.) Вот тут смокинг, прошу переодеться. Потом наденете эту оболочку. — На ноги тоже? — Да. Носки и лакированные туфли в футляре. — Прыгать буду босиком? — Нет, в этих чулках. Смотаете их вместе с парашютом. Запомнили? "^ — Да. * Он отпустил маленькую женскую руку. Переодевался в темноте. Золотой квадрат... Портсигар? Нет, зажигалка. Блеснула полоска света. — Кресслин? — Я. — Готовы? — Готов. — В ракету, за мной! — Есть в ракету. Резкий луч освещал серебристую алюминиевую лестницу. Ее верх тонул во мраке — словно он должен идти к звездам пешком. Открылся люк. Он лег навзничь. Блестящий пластиковый кокон шелестел, прилипал к одежде, к рукам. — 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20. Внимание, 20 до нуля, 16, 15, 14, 13, 12, 11, внимание, через 7 секунд старт, четыре, три, два, один, ноль. Он ожидал грохота, но тот, который вознес его, показался ему слабым. Зеркальный пластик расправлялся на нем, как живой. Вот дьявол, рот затягивает! С трудом он отпихнул назойливую пленку, перевел дух. —Внимание, пассажир, сорок пять секунд до вершины баллистической. Начинать отсчет? — Нет, начните с десяти. — Хорошо. Внимание, пассажир, апогей баллистической. Четыре слоя облаков, цирростатус и циррокумулюс. Под последним видимость шестьсот. .На красный включаю эжектор. Парашют? — Спасибо, в порядке. — Внимание, пассажир, вторая ветвь баллистической, первый слой облаков. Температура минус 44, на земле плюс 18. До выброски пятнадцать. Наклонение к цели ноль на сто, боковое отклонение в норме, ветер норд-норд-вест, шесть метров в секунду, видимость хорошая. Желаю успеха. Выброс! — До свидания,— произнес он, чувствуя нелепость этих слов, сказанных человеку, которого он никогда не видел и не увидит. Он выпал во мрак, его выстрелило в твердый от скорости воздух. Свистело в ушах, он закувыркался, и тут же его с легким треском подхватило и потянуло вверх, словно кто-то выловил его из мрака невидимым сачком. Он поднял взгляд — купол парашюта был неразличим. Чистая работа! Что-то засветлело под ногами. Черт, только бы не озерко! Один шанс на тысячу, но кто знает? Он коснулся ногами волнующейся поверхности. Это была пшеница. Он нырнул в нее, его накрыла чаша парашюта. Согнувшись, он отстегнул ранец, начал сворачивать странный волокнистый материал, похожий на паутину. Он все скручивал и скручивал его, на это ушло много времени, пожалуй, около получаса. Но в хроно- 88
грамму он уложился. Туфли надеть сейчас или позже? Лучше обуться сразу, пластик отражает свет. Он начал рвать на себе тонкую оболочку, будто сам себя распаковывал. Вот и сверток. Лаковые туфли, платок, ножик... Где же стакан? Сердце заколотилось у него, как только он нащупал склянку. Он ничего не видел, тучи покрывали все небо, но когда он потряс стакан, послышалось бульканье. Внутри был вермут. Он не стал отдирать герметизирующую пленку. Положил обратно в карман, затолкал свернутый парашют в ранец, впихнул туда же толстые чулки, изодранный кокон. Отыскал рычажок, дернул, словно открывал банку с пивом, бросил футляр на измятое место и стал ждать. Ничего. Немного дыма; ни пламени, ни искр, ни углей. Осечка? Пошарил рукой и чуть не вскрикнул — там уже не было туго набитого ранца — кучка теплых остатков, как будто прогоревший бумажный пепел. Чистая работа! Кресел и н одернул на себе смокинг, поправил бабочку и вышел на дорогу. Он шел по обочине, быстро, но не слишком, чтобы не вспотеть. Вот дерево. Липа? Пожалуй, еще не она. Ясень, да? Ничего не видно. Часовенка должна быть за четвертым деревом. А вот придорожный камень. Совпадает. Из ночи выдвинулась побеленная стена капеллы. Он ощупью отыскал двери, они легко отворились. Не слишком ли легко? А если окна не затемнены? Он поставил на каменный пол зажигалку, щелкнул. Чистый белый свет наполнил замкнутое пространство, блеснула поблекшая позолота алтаря, окно, заклеенное снаружи чем-то черным. Он пристально вгляделся в свое отражение в этом окне, повернулся, проверяя плечи, рукава, отвороты смокинга — не пристал ли клочок пластиковой пленки. Поправил платочек, приподнялся на носках, как актер перед выступлением, чтобы успокоить дыхание, почувствовал слабый запах погасших свечей. Он потушил зажигалку, вышел во мрак, осторожно шагая по каменным ступеням, и осмотрелся. Кругом было пусто. Края туч светлели, но месяц не мог пробиться сквозь них. Было почти совсем темно. Ровно шагая по асфальту, он кончиком языка коснулся коронки зуба мудрости. Интересно, что там такое? Уж конечно не хронда. Но и не яд. За какое-то мгновение он успел рассмотреть то, что «дантист» клал пинцетом в золотую чашечку коронки, прежде чем залить ее цементом. Комочек меньше горошины, будто слепленный из детского цветного сахара. Передатчик? Но микрофона у него не было. Ничего не было... Почему они не дали яду? Наверное, незачем. В отдалении, за деревьями, показался дом, ярко освещенный, шумный. На втором этаже горели настоящие свечи, в канделябрах с зеркальцами. Теперь он принялся считать столбы ограды, у одиннадцатого замедлил шаг, остановился в тени, падающей от дерева, и коснулся пальцами проволочной сетки. Она, пружиня, подалась; он слегка наступил на ее нижнюю часть, которая не была сцеплена с верхней, перешагнул — и оказался в саду. Перебегая от тени к тени, он очутился у высохшего фонтана. Тут он вынул из кармана стакан, ногтем подрезал пленку, сорвал ее, смял, сунул в рот и запил маленьким глотком вермута. Теперь, держа стакан в руке и больше не скрываясь, он двинулся по дорожке прямо к дому, без спешки — гость возвращается с короткой прогулки... Кресслин поднес к носу платок и переложил стакан из руки в руку, когда проходил между тенями тех, кто стоял по обе стороны двери. Лиц он не видел и чувствовал только невнимательные взгляды. Свет был почти голубым на первой лестнице, тепло-желтым на второй; музыка играла вальс. Гладко,— подумал он.— Не слишком ли гладко? В зале было тесно. Он не сразу ее заметил; ее окружали мужчины с орденскими ленточками в петлицах. Их разделяли два шага, как вдруг на другом конце зала раздался грохот. Споткнулся какой-то лакей в ливрее, да так неловко, что поднос, уставленный бокалами, вылетел у него из рук. Что за тюлень! Окружавшие Севинну как по команде повернули головы в ту сторону. Один только Кресслин продолжал смотреть на нее. Этот взгляд, едва уловимый, озадачил ее. — Вы меня не узнаете? — Нет. Она сказала «нет», чтобы оттолкнуть, отбросить его. Он спокойно улыбнулся: — А карего пони помните? С белой правой бабкой? И мальчика, который испугал его мячом? — Так это вы? до
Им не понадобилось знакомиться, они знали друг друга с детства. Он танцевал с ней только один раз. Потом держался в отдалении. Уже после часа ночи они вместе вышли в парк. Вышли через дверь, о которой знала только она. Прогуливаясь с ней по аллеям, он тут и там замечал людей в тени деревьев. Сколько же их! Где они были, когда он перелезал через сетку? Странно. Севинна смотрела на него. Ее лицо белело в свете луны, которая после полуночи все-таки прорвалась сквозь облака — как и ожидалось. — Я бы вас не узнала. И все же вы мне кого-то напоминаете. Но не того мальчика. Кого-то другого. Взрослого. —Вашего мужа,— ответил он спокойно.— Когда ему было двадцать шесть лет. Вы же видели снимки. Она растерянно заморгала. — Да. Но откуда вы знаете? Он улыбнулся. — По обязанности. Пресса. Временно — военный корреспондент. Но с гражданским прошлым. Она не обратила внимания на его слова. — Вы из тех же мест, что и я. Удивительно. — Почему? — Как-то... это тревожит меня. Не знаю, как это выразить, но я почти боюсь. — Меня? Его изумление было искренним. » — Нет, что вы. Но это как бы прикосновение судьбы. Ваша похожесть, и то, что мы знали друг друга еще детьми. — Что же здесь такого? — Я не могу вам объяснить. Это всего лишь аллюзия, намек. Будто что-то произойдет этой ночью. — Вы суеверны? I — Вернемся. Здесь холодно. — Никогда не надо убегать. — О чем вы? — Не следует бежать от судьбы. Это невозможно. — Откуда вам знать? — Где теперь ваш пони? — А ваш мяч? — Там, где и мы когда-нибудь будем. Все вещи растворяются во времени. На свете нет лучшего растворителя. — Вы говорите так, будто мы старики. — Время убийственно для старых. И непонятно для всех. — А если бы... Нет, ничего. — Вы хотели что-то сказать? — Вам показалось. — Нет, не показалось, и я знаю, что вы имели в виду. — Что же? — Одно слово. — Какое? — Хронда. Она вздрогнула. Это был страх. — Не бойтесь, прошу вас. Мы оба — лишь двое посторонних, которые знают это,— понятно, кроме вашего мужа и команды доктора Соуви. — Что вы знаете? — То же, что и вы. — Не может быть. Это тайна. — Я не говорил этого слова никому, кроме вас. Я знал, что вам оно известно. — Как вы могли узнать? Вы понимаете, чем рискуете? — Я не рискую ничем, потому что мои сведения столь же легальны, как ваши. С той разницей, что я знаю, от кого вы их получили, а вы не знаете, откуда получил их я. — Разница не в вашу пользу. Так откуда вы узнали? — А сказать вам, откуда узнали вы? — Вы ничего не знаете! — Она вся дрожала. 90
— Я не могу вам сказать. Не имею права. — Но вы уже сказали... — Не больше того, что сказал вам ваш муж. — Откуда вы знаете, что это он? — Никто из правительства, кроме премьера, не знает. Премьера зовут Моррйбонд. Просто, не так ли? — Но каким образом? Подслушивание? — Не думаю. Не было нужды. Просто он должен был вам сказать. — Не думаете ли вы, что я... — Нет. Он сказал именно потому, что вы бы никогда не потребовали. Он хотел дать вам что-то, что имело для него высшую ценность. — Значит, не подслушивание, а психология? — Да. — Который час? — Без двух минут два. — Не знаю, что станет со всем этим.— Она смотрела в окружающий мрак. Тени ветвей, плоские и четкие, дрожали на посыпанной гравием дорожке. Казалось, что тени неподвижны, а дрожит земля.— Мы здесь уже скандально долго,— сказала она.— Вы не догадываетесь, почему? — Начинаю догадываться. — Тайна, которая... которая сделает это, уже не тайна за минуту до... часа ноль. Может быть, мы перестанем существовать. Вы это тоже знаете? — Знаю. Но не этой же ночью! — Именно этой. — Однако еще недавно... — Да, были кое-какие сложности. Но теперь их нет. Она почти касалась его груди. Говорила, не видя: — Он будет молодым. Он в этом уверен. — Ну да, конечно. — Не говорите ничего, прошу вас. Я не верю, не могу верить, хотя и знаю... Это словно невзаправду, так не бывает. Но теперь уже все равно. Никто не может этого отменить, никто. Или я увижу его молодым, таким, как вы сейчас, или... Реммер говорил, что возможно скольжение, я опять стану ребенком. Вы последний человек, с которым я говорю перед этим. Ее трясло. Он обнял ее. Как бы не осознавая, что говорит, пробормотал: — Сколько времени осталось? — Минуты... В два часа пять минут...— шепнула она. Он склонился над ее лицом и одновременно изо всех сил надавил на металлический зуб. Ощутил в голове легкий щелчок и провалился в небытие. Генерал машинально подтянул брюки. — Хронда — это темпоральная бомба. Ее взрыв вызывает местную депрессию во времени. Образно говоря, как обычная бомба делает в грунте воронку, то есть пространственную депрессию, так хронда углубляется в настоящее и утягивает, спихивает все окружающее в прошлое. Размер сдвига, так называемый ретроинтервал, зависит от мощности заряда. Теория хронодепрессии сложна, и я не в состоянии вам ее изложить. Однако принцип уловить легко. Течение времени зависит от всемирного тяготения. Не от местных полей тяготения, а от вселенской гравитации. Даже не от самой гравитации, а от ее изменения. Гравитация во Вселенной уменьшается, это как бы другая сторона течения времени. Если бы гравитация не изменялась, время остановилось бы. Его не было бы вовсе. Где находится ветер, когда он не дует? Так объясняется и появление космоса,— продолжал генерал.— Он не был создан, но существовал вне времени, пока гравитация была неизменной. Но с тех пор как она начала уменьшаться, космос расширяется, звезды вращаются, атомы вибрируют, а время идет. Связь гравитонов с хрононами и использована при создании хронды. Пока мы не умеем манипулировать временем иначе как импуль-* сами. Это, собственно, не взрыв, а резкое западение, причем самый глубокий сдвиг в прошлое происходит в точке ноль. Кресслин нажал на зуб в 1 час 59 минут, и через двенадцать секунд сработали все наши оперативные хронды стратегического назначения. Западение было кумулятивным. Поэтому зона, пораженная хроноде- 91
прессией, имеет форму почти правильного круга. В пункте ноль депрессия составляет, вероятно, от 26 до 27 лет, эта величина постепенно снижается к периферии. На пораженной территории у неприятеля были лаборатории, заводы, склады и хронополигоны, построенные лет десять назад. Сейчас там нет ничего, что могло бы представлять для нас угрозу. — Генерал! — Слушаю, господин министр. — На каком основании вы утверждаете, что благодаря Кресслину мы упредили хрональный удар неприятеля? — Приказ гласил: если до удара остается более 24 часов — зуба не трогать. Если удастся узнать какие-нибудь подробности операции, касающиеся ее сроков, мощности зарядов, количества хронд, он должен сообщить об этом через особое звено нашей разведки. Если бы враг собирался атаковать нас в течение суток, а Кресслин не смог вступить в контакт со связным, он должен был привести в действие автоматический передатчик, закопанный в лесу под Хасси. И только в случае, если не оставалось времени добраться до передатчика, а нападение должно было произойти в самое ближайшее время, ему разрешалось нажать на зуб. Подчеркиваю, Кресслин не знал механизма западения, он ничего не знал о наших хрондах, не знал даже, что у него в зубе. Мой ответ удовлетворил вас? — Нет. Вы возложили на плечи одного человека слишком большую ответственность. Как мог ваш агент решать судьбы мира? — Позвольте разъяснить. До заброски Кресслина мы располагали информацией. Очевидная цель неприятеля — наш хрональный центр. Обе стороны не знали, насколько продвинулись работы у противника, но расположение нашего комплекса «С» было им известно, так же как и нам — дислокация их хроно- центра. Скрыть такие огромные комплексы невозможно. — Но вы не ответили на мой вопрос. — Как раз приступаю. Если провести концентрические круги постепенно убывающего поражения вокруг нашего комплекса «С», то Хасси находится в зоне сдвига на десять, а Лейло на двадцать лет. Вчера утром мы получили сообщение, что Моррибонд выезжает на инспекцию войск, расположенных на нашей границе. В восемь вечера пришло сообщение, что вопреки первоначальному намерению остановиться в гарнизоне Аретон, он задержался в Лейло. — Постойте, господин генерал! Не хотите ли вы сказать, что Моррибонд намеревался омолодиться, используя хрональный удар, который они хотели нам нанести? — Именно так. Моррибонду шестьдесят лет, его жене — двадцать девять. Минус двадцать лет у него и минус десять у нее — сорокалетний мужчина и девушка девятнадцати лет. А кроме того,— главное и решающее обстоятельство — он страдал миастенией в тяжелой форме. Врачи давали ему два, ну, три года жизни. — Это абсолютно точно? — Практически да. К тому же у него своеобразное чувство юмора. Операция шла под кодовым названием «балкон». — Не понимаю. — Ну как же — Ромео и Джульетта, сцена на балконе. И при этом должен был погибнуть весь наш хрональный потенциал. — Но получилось наоборот? — Именно. Потому что, по их плану, местом западения должен быть комплекс «С», и он выслал жену в Хасси, а сам поехал в Лейло, расположенный рядом с нашей границей. На совете в генштабе мы определили ситуацию как критическую и выслали Кресслина немедленно. Около полуночи он приземлился под Хасси. Поскольку мы ударили первыми, изохроны депрессии имели порядок спада, обратный тому, который планировал неприятель. Ведь это мы попали в их хрональный комплекс. — Ну и что? Моррибонд помолодел меньше, чем хотел, а его жена — больше. Какое это имеет стратегическое значение? — Имеет, господин помощник государственного секретаря, и политическое — тоже, потому что в неприятельском правительстве сменится премьер-министр. Западение, вызвавшее депрессию, на самой границе своего действия создаст небольшое концентрическое вспучивание времени. Это похоже на действие обычной бомбы: центр воронки заглубляется, вокруг нее образуется кратерный 92
вал. Хронда сбивает настоящее вспять, а на границе западения время передвигается вперед. Лейло как раз в этом районе, и время подвинулось там лет на десять вперед. — И Моррибонду теперь семьдесят? Великолепно! — захихикал кто-то. — Учитывая то, что я говорил о болезни, Моррибонда уже нет в живых. Еще вопросы? — Мне хотелось бы знать, как выглядит прошлое после западения хронды. Физики утверждают, что прошлое в точности не воспроизводится. — Это верно. Западение не приводит к идеальному сдвигу календаря, не возрождает того конкретного состояния, которое существовало в тот день, час и минуту. Каждый материальный объект становится моложе — вот и все. Прошлое как совокупность событий, которые уже произошли, не возвращается и не повторяется. О том, абсолютен ли этот запрет, наши эксперты предпочитают умалчивать. Хорошей моделью может служить ситуация на футбольном поле, когда один игрок сделает пас, а другой вернет ему мяч. Возвращаясь, мяч не упадет строго на то же место. Этот пример уместен и потому, что мяч нужно ударить, его не передвигают микрометрическими винтами. Так и западение — это резкое, не поддающееся мелочному учету вмешательство в течение времени. — Но вы же сами говорили, что шестидесятилетний становится сорокалетним! — Это совсем другое. Его организм станет моложе только физиологически. То же произойдет с любым предметом. Дерево, скажем, превратится в саженец. Но если, к примеру, взять скелет, который сто лет пролежал в земле, и изъять из него несколько костей, то после западения перед нами будет скелет, который пролежал только восемьдесят лет, но изъятые кости назад не вернутся. Если кто-то недавно потерял ногу, то после западения и в четверть века он ее назад не получит. Так что хронда не осложнена парадоксами, которые связаны с путешествиями во времени... — А машины? Книги? Здания? Чертежи? — Здание, возведенное сто лет назад, изменится незначительно. Однако постройка из бетона, который затвердел восемь лет назад, окажется грудой песка, цемента и гравия, ведь бетон становится самим собою лишь после того, как он образовался из смеси ингредиентов. Это касается любых объектов. — Уверены ли вы, что противник уже не располагает потенциалом для контрудара? — Стопроцентной уверенности нет. Пессимистическая оценка — мы уничтожили 80 процентов их потенциала, оптимистическая — 98 процентов. — Нельзя ли использовать хронды для каких-нибудь других целей, кроме уничтожения неприятельских хронд? — .Можно, господин председатель, но уничтожение хронд противника, а также их производственной базы — абсолютно первоочередная задача. Сохранив наш потенциал неприкосновенным, мы получили полное стратегическое и тактическое превосходство. Разумеется, господа, вы понимаете, что я ничего не могу сказать вам о том, как мы намереваемся использовать это преимущество. Вопросов нет? Благодарю за внимание. Что за шум? Почему включили громкоговорители? — Внимание, внимание! Тревога первой степени. Локаторами замечен сход с орбит спутников врага в количестве четырех единиц. Антиракеты первой линии перехвачены противником. Один спутник сбит прямым попаданием. Действия локаторов затруднены ионным облаком, выброшенным симулирующей головкой уничтоженного спутника. Внимание, внимание! Наземные индикаторы будут сообщать о вероятных целях, намеченных противником. Цель номер один: комплекс «С», предельное отклонение от двух до пяти миль от точки ноль. Цель номер два: главный штаб, предельное отклонение две-три мили от точки ноль. — Оставшиеся двадцать процентов летят нам на голову! — завопил кто-то. Сидевшие за столом вскочили. Где-то поблизости жалобно завыла сирена. — Господа, прошу оставаться на местах! — надрывался генерал.— Западение не представляет угрозы для жизни. Кроме того, нет способов укрытия или изоляции. Сохраняйте спокойствие! — Внимание, внимание! Второй спутник уничтожен в ионосфере ракетным залпом. Два оставшихся спутника вошли в мертвую зону противоорбитальной обороны. Изменяют траекторию с семидесятикратной перегрузкой. Внимание! Оба вражеских спутника на оси целей номер один и номер два. Входят в зону непосредственного поражения. Внимание! Объявляю тревогу наивысшего угрожаемого положения. Семь секунд до нуля. Шесть. Пять. Четыре. Три. Два. Внимание! Но... Изображение погасло и воцарилось молчание. „„„,„.,., Переае.ч с польского Игорь ЛЬНШИН Q1
Короткие заметки Компьютер на пожаре Несколько лет назад в США, на территории штата Монтана, вспыхнул лесной пожар. Огонь быстро распространялся, и было необходимо принимать срочные меры. Пожар бушевал в труднодоступной местности, куда из-за отсутствия дорог не могла пройти техника. Казалось, предстояла тяжелая и опасная схватка с огнем врукопашную. Но прежде чем приступить к тушению огня, пожарные определили скорость его распространения, направление ветра, справились о возможности дождя, оценили характер местности и состояние растительности и ввели эти данные в компьютер. И быстро получили совет... спокойно расходиться по домам, так как по оценке ЭВМ пожар должен был вскоре прекратиться сам собой. Так и оказалось в действительности. Этот случай, описанный в журнале «Technology Review», демонстрирует достоинства новой компьютерной программы; предполагается, что эта программа, получившая название «Тактика», позволит бороться с огнем гораздо эффективнее, чем это удавалось делать по советам специалистов, имеющих большой опыт тушения пожаров. Ведь компьютер в своих оценках предполагаемой интенсивности и скорости распространения огня пользуется не качественной информацией, полученной на глазок, а объективными количественными данными. И пожарные, руководствуясь его предсказаниями, могут составить наилучший план борьбы со стихийным бедствием. С помощью программы «Тактика» компьютер может оценивать и потенциальную опасность возникновения пожара в конкретных условиях. А это тоже очень важно — ведь если вероятность пожара велика, то его может вызвать любая искра, и тогда надо быть в постоянной готовности отразить натиск стихии. А иногда ситуация позволяет без особого риска сознательно сжигать излишки скопившегося на местности горючего материала для того, чтобы предотвратить крупное бедствие. Конечно, все это прекрасно, если компьютер не ошибется... Э. ВЕЛИНА 94
Короткие заметки Бактерии и заморозки Весенние заморозки представляют самую большую опасность для нежных зеленых всходов. Это может показаться удивительным, если учесть, что внутриклеточная вода обладает способностью оставаться в жидком состоянии и при охлаждении ниже нуля; однако по каким-то причинам переохлаждение часто сменяется быстрой кристаллизацией, в результате которой клетки повреждаются и погибают. Оказалось, что кристаллизацию переохлажденной воды при заморозках могут вызывать безвредные бактерии-сапрофиты,то есть бактерии, живущие на растениях, но самостоятельно добывающие себе пропитание. Эти бактерии способствуют образованию центров кристаллизации льда — предполагается, что они выделяют особые вещества, проникающие в клетки и лишающие внутриклеточную воду способности к переохлаждению. Когда бактерии-сапрофиты имеют возможность бурно размножаться (например, при загрязнении атмосферы токсичными выбросами промышленных предприятий, ослабляющими растения), устойчивость всходов к заморозкам резко снижается. Если же обработать растения бактерицидными веществами, препятствующими развитию эпифитов, то всходы становятся более устойчивыми к охлаждению ниже нуля. Но химические способы борьбы со всякими напастями имеют, как известно, немало недостатков. Поэтому следовало найти какой-либо другой способ воспрепятствовать развитию сапрофи- тов и тем самым увеличить морозостойкость растений. Для этой цели методами селекции были получены разновидности микроорганизмов, генетически близкие бактериям-сапрофитам, но не способствующие образованию центров кристаллизации льда. Такие бактерии выживают своих вредных сородичей, а сами, как выяснилось, приносят растениям пользу — увеличивают их сопротивляемость заморозкам. Опыты, проведенные на миндальных деревьях и в теплицах на всходах кукурузы, показали, что такие микробы-антагонисты почти в 1000 раз снижают вероятность кристаллизации переохлажденной внутриклеточной воды и поэтому могут служить эффективным средством сохранения будущего урожая. В. ЧУБУКОВ
&^кь? я£1-*№&9>; О. МИРОНЕНКО, Приморский край: При сплавлении серы со щелочью образуется смесь полисульфидов переменного состава, цвет которой меняется от желтого до красного, а затем, при хранении, эти вещества легко окисляются и гидролизуются, также меняя окраску. К. В.,ШЕХОВЦЕВУ, Москва: Появившийся в продаже «Щрифто- очиститель» для пишущих машинок, пригодный, согласно инструкции, также для чистки магнитофонных головок, не содержит агрессивных компонентов, в него входят бензин двух марок, уксусно- бутиловый эфир, капролактам и антиокислительная присадка. М. Н. КУРНОСОВУ, Кировская обл.: Было бы затруднительно привести формулы всех поступающих в магазины анилиновых красителей только для шерсти их выпускают 27 цветов. Г. А. ПОКРОВСКОМУ, Волгоград: Одна из имитаций золота — так называемое «американское золото» — состоит, судя по старым справочникам, из сплавленных между собой меди A00 частей), олова A7), магнезии F), винного камня (9), нашатыря C,6) и негашеной извести A,6). О. Л. ТРИФОНОВУ, Москва: Наверное, перьевую ручку фирмы «Паркер» и впрямь лучше заправлять «своими» чернилами, но опыт показывает, что эти ручки неплохо пишут и отечественной «Радугой»... М. Ю. САПУНОВОЙ, Мончегорск Мурманской обл.: Перец — растение светолюбивое, оно не будет расти зимой в комнате без подсветки; располагайте лампы дневного света невысоко над растением и включайте их каждый день на 14—16 часов. Жене СЕРЕД КИНУ, Киев: Ты так хорошо нарисовал свой комнатный цветок, что мы сразу его узнали, — это геманту с, родом из Южной Африки, а в народе его называют «коровий язык». A. Р. А-НУ, гор. Куйбышев: Но зачем же чистить зубы таким сильным окислителем, как перекись водорода, когда есть столько средств, специально предназначенных для ухода за зубами и заведомо безвредных? B. В. РУСАКОВУ, Ивантеевка Московской обл.: В числе безалкогольных напитков у нас выпускают два тоника — горький (с лимонным настоем и очень малыми добавками хинина и настоя полыни) и любительский, в котором настоев гораздо больше (из можжевельника, тысячелистника и т.д.). Р. КАЗИМИРОВОЙ, Ялта: Паркетный лак на основе мочевино- формальдегидной смолы растворителем не удалить, только циклевкой, а она, к сожалению, для линолеума не годится, так что — увы... В. Т. КОВАЛЬСКОМУ, Киев: Концентрированный тосол марки А и готовые к употреблению госолы А-40 (подкрашенный в синий цвет) и А-65 (красный) можно смешивать в системе охлаждения автомобиля без всякого ущерба для двигателя. , Э. В., ШАПОВАЛУ, Днепродзержинск: «Жидкость для разжигания примусов и спиртовок», приготовлявшаяся на основе отходов различных спиртов, по просьбе Минздрава СССР снимается с производства и технические условия на нее аннулируются. Редакционная коллегия И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор). П. Ф. Баденков, В. Е. Жвирблис, В. А. Легасов, В. В. Листов, В. С. Любаров, Л. И. Мазур, Г. П. Мальцев (зам. главного редактора), В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), А. С. Хохлов, Г. А. Ягодин Редакция: М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, А. Д. Иорданский, И. Е. Клягина, A. А. Лебединский (художественный редактор). О. М. Либкин, Э. И. Михлин (зав. производством), B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, 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. Басыров, Р. Г. Бикмухаметова, Ю. А. Ващенко, Г. Н. Голов, Л. А. Тишков, Е. В. Шешенин Корректоры Л. С. Зенович, Т. Н- Морозова Сдано в набор 13.01.1987 г. Т05824. Подписано в печать 10.02.1987 г. Печать офсетная. Усл. печ. л. 8.4. Усл. кр.-отт. 7021 тыс. Уч.-иэд. л. 11,3. Бум. л. Д. Тираж 295 000 экз. Цена 65 коп. Заказ 3706 Ордена Трудовою Красного Знамени издательство «Наука» АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117049 Москва ГСП-1, Мароновский пер.. 26. Телефон для справок: 238-23-56 Ордена Трудового Красного Знамени Чеховский п01играфический комбинат ВО *Союзнолиграфпром» Государственного комитета СССР по челам издательств, полиграфии и книжной торговли 142300. г. Чехов Московской области С Издательство. «Нгнка» «Химия и жизнь». 1987
Кстати, по поводу возможности (или невозможности) подобрать для каждого человека свое, особое, индивидуальное питание, "о чем идет речь в статье «Рацион на завтра?. v, До чего было бы хорошо биохимически откорректировать . собственное здоровье без таблеток и ампул, а лишь с помощью - точно подобранного меню! Вот только хватит ли для этого знаний и опыта и что поставить на первое место: теоретические предпосылки или врачебную практику? Аристотель писал в «Метафизике»: «Имеющие опыт знают «что», но не знают «почему»; владеющие же искусством знают «почему», т. е. знают причину». Итак, ближе к цели «владеющие искусством», они-то добьются желаемого? Но — цитата из того же источника: «Если кто обладает отвлеченным знанием, а опыта не имеет и познает общее, но содержащегося в нем единичного не знает, то он часто ошибается в лечении, ибо лечить приходится единичное». Получается нечто вроде замкнутого круга, запертого на ключ четкой аристотелевой логикой. Чтобы разомкнуть его, есть только один очевидный способ: объединить «что» и «почему», ^отвлеченное знание и практический опыт. Как именно? Сегодня ответа нет. Но ведь и статья называется «Рацион на завтра?. L
Очаровательные менеджеры Как велено — так и исполним. Не сомневайтесь! Все-все будет в порядке. И ведь действительно, в лепешку расшибетесь — но будет. А что поделаешь, если начальник — дама? Обманывать дам как-то не по-рыцарски... Специальностей, не доступных женщинам, пожалуй, уже не осталось. Кто летает в космос, синтезирует сложнейшие молекулы, руководит большими и малыми коллективами? Даже на Западе, где распространена служебная дискриминация женщин, они все чаще занимают должности управляющих. При этом, разумеется, возникают свои проблемы (о них можно прочесть почти в каждом номере журнала «Management World», да и в других изданиях, реферируемых полезнейшим сборником «Организация управления»), однако налицо и немалые достижения. В частности, вырабатываемый женщинами весьма эффективный «нежный» стиль руководства. Когда-то первые дамы-менеджеры изо всех сил старались замаскироваться: коротко стриглись, носили мешковатые мужеподобные наряды, даже говорить норовили отрывисто и грубовато. Новое же поколение модно одевается, искусно пользуется косметикой и отнюдь не скрывает своего обаяния, которое незаметно становится мощным деловым инструментом. Попробуйте-ка не исполнить распоряжение начальника, который так очарователен! Во-первых, он, то есть она, вам больше не улыбнется. А во-вторых — будьте уверены: всыпет так, что своих не узнаете. Потому что за ее хрупкостью и беззащитностью таятся безошибочный ум и твердая хватка... Слово «менеджер» происходит от английского manage — управлять. У этого емкого глагола есть и другие значения: суметь, удаться, ухитриться. И как же все они подходят для современных женщин, которым все удается, которые со всем на свете управляются! Издательство «Наука» «Химия и жизнь», 1987 г., № 3 1—96 стр. Индекс 71050 Цена 65 коп. <Ч^ !.»?». »*^ «*GL