Text
                    химия и жизнь
Научно-популярный журнал Академии наук СССР 1971
?
<-..—_
/
"|
. /
у —,
?
— — -- 1
-
"
— —
^
\


С незапамятных времен лошадь верой и правдой служила человеку: возила, защищала, кормила. В этом номере журнала в статье «Млечное вино скифов» рассказывается о кумысе — вкусном и питательном напитке из кобыльего молока. На второй странице обложки — кинокадр из фильма «Бег иноходца»; автор сценария, постановщик и оператор — известный советский кинематографист Сергей Урусевскии На первой странице обложки — puct/HJh Ю. ВАЩЕИКО к заме те и выставке «Авиасервис-71». Читайте в этом номере репортаж «Сокольники. Первые выставки года». I* Л ЛВ& о »Х 'У. ч '*&
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР ИЮЛЬ 1971 ГОД ИЗДАНИЯ 7-Й М Гуревич Л. Лазарев А. Иорданский А. И. Недешев Л. И. Пономарев Л Мельникова И. Б. Обух А. А. Гусовский Н. С. Тихомирова- Сидорова С. Д. Перова С. Стасов Джон Уиндем С. Мартынов С Красносельский Г. П. Пяшин А. Л. Фридман А. Н Кулюкин К. С. Князева, Л. А. Матвеева Л. Н. Попова С. Михайлов С. Старикович Очерк Щекино, 1971 год 11 «Сокольники». Первые выставки года И химия — и жизнь! 14 Заметки о хорошей и плохой воде Новые заводы 18 Джамбульский суперфосфатный — крупнейший в мире Классика науки 20 Атомы, лучи, кванты Обыкновенное вещество 27 Железобетон 30 Что вы знаете и чего не знаете о железобетоне 33 Сварка взрывом: трудности теории и успехи практики Проблемы и методы современной науки 37 После сенсации Элемент №... 42 Барий 45 Что вы знаете и чего не знаете о барии Из дальних поездок 46 Полгода в лаборатории Кораны 55 Информация 57 Индикатор рака 63 ОРР — еще один метод диагностики рака 65 Клуб Юный химик 67 Консультации 68 Новости отовсюду Сказка 70 Колесо Что мы пьем 76 Млечное вино скифов А почему бы и нет! 82 Растения — они как животные 85 Характер цветов 86 Чтобы сохранить свежесть Живые лаборатории 87 Травушка-муравушка Агрохимические советы 88 Как удобрять овощи Полезные советы и пояснения к ним 90 Чтоб ему провалиться, проклятому! Учитесь переводить 92 Немецкий — для химиков Болезни и лекарства 93 Лечение по сезону 95 Как верблюд воду бережет Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Н. Волков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), П. А. Ребнндер, М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Лнбкин, Э. И. Михлин, Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева, B. К. Черникова Художественный редактор C. С. Верховский Технический редактор Э. С. Дрейер Корректоры: С. М. Кристьянполер, А. Н. Федосеева При перепечатке ссылка на журнал «Химия и жизнь> обязательн а Адрес редакции: Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-04-19. 135-52-29, 135-63-91 Подписано к печати 14/VI 1971 Г. Т09845 Бумага 84 X 108l/ie Печ. л. 6,0 + вкл. Усл. печ. л. 10,08 Уч.-изд. л. 10,7 Тираж 140 000 Заказ 252 Цена 30 коп. Московская типография № 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР, Москва, Денисовский пер., д. 3D
Щекинский ордена Ленина химический комбинат Бшзкое соседство с заповедной Ясной Поляной — сокровищницей нашей отечественной и мировой культуры — диктует Щекинскому комбинату свой особый путь развития: без строительства новых цехов и производств
ЩЕКИНО, 1971 ГОД « Целесообразно, как показывает опыт Щекинского химкомбината, дать предприятиям более широкие возможности для стимулирования тех работников и коллективов, которые вносят наибольший вклад в развитие производства, совмещают профессии, по-хозяйски, бережливо обращаются с общественным богатством». Из Отчетного доклада Л. И. Брежнева на XXIV съезде КПСС Этот снимок — хотя он и не к сезону — напоминает о важной современной проблеме: «промышленность и природа»,— о необходимости мирного сосуществования газгольдеров и деревьев, градирен, и зеленой травы, колонн и припорошенного снегом ельника
ОЧЕРК ЩЕКИНО, 1971 ГОД Четыре года назад химический комбинат в небольшом городе Щекино под Тулой в порядке опыта, как исключение из общего правила, получил особые права: значительно сократить число работающих на предприятии, а полученную экономию фонда заработной платы полностью использовать для материального поощрения оставшихся. Руководители комбината не замедлили этими правами воспользоваться и распорядились ими столь успешно, что опыт работы комбината, так называемый щекинский эксперимент, стал достоянием нашей промышленности. О первых шагах эксперимента много сказано и написано. В частности, «Химия и жизнь» рассказывала о сложных механизмах работы «не числом, а уменьем» в январском номере 1969 года. Взяв это время за точку отсчета, проследим, как на Щекинском химическом комбинате развивались события дальше. ВТОРОЙ ЭТАП События развивались так: на комбинате продолжали неуклонно сокращать численность персонала и к нынешнему году высвободили 1039 человек; 3625 рабочих, техников, инженеров получили запланированные экспериментом надбавки к зарплате; комбинат уверенно вышел на первое место в отрасли по выработке продукции на одного работающего, значительно повысил среднюю зарплату, утроил годовую прибыль, принял более пятисот делегаций. Смело задуманный, с размахом поставленный, умело проведенный щекинский опы г явно удался. Завод за заводом, фабрика за фабрикой включаются в эксперимент... Дотошно разбираются приезжие в работе многочисленных служб комбината. И увозят с собой, на свои предприятия 'богатый опыт щекинских химиков. Таких хозяйственников, готовых перенять все ценное, — большинство. , Но есть и другие. Главным образом из тех, кто в Щекино по тем или иным причинам побывать не успел. С хитрецой бывалых людей, которых на мякине не проведешь, они утверждают: от тысячи ненужных «сверхнормативных» людей избавиться нехитро. Сперва, мол, набрали инженеров и рабочих выше всяких норм, а потом вывели их с предприятия, что называется, за ручку. И, пользуясь свалившимся с неба правом, распорядились фиктивной экономией зарплаты. Знаем мы эти эксперименты... Неверно. Не было на Щекинском комбинате лишних рук. Уже в начале эксперимента численность была близка к проектной. А сейчас почти во всех цехах она ниже запланированной на 30—40%, а то и на 50%. Впрочем, все это достаточно хорошо известно по прежним публикациям. Менее известно (хотя вроде бы и очевидно) другое. Главная цель щекинского эксперимента — повышение производительности труда — достигалась именно сокращением числа работающих. Но уменьшать это число до бесконечности нельзя. Есть естественный предел, за которым возникает угроза аварий, угроза срыва производственных планов. Думается, что на Щекинском химическом комбинате резервы сокращения числа работников если еще не исчерпаны, то по меньшей мере близки к своему пределу. И трудно ожидать повторения результатов самого «высокоурожайного» года эксперимента— 1968-го, когда удалось высвободить без малого 500 человек. Что ж, Щекинский комбинат выполнил сбою миссию: подал пример другим, извлек из эксперимента немалую выгоду для себя На этом можно было бы поставить точку. Если бы не два важных обстоятельства. Первое. Для щекинских химиков эксперимент давно уже перестал быть экспериментом, стал повседневной нормой работы. II отказываться от дальнейших поисков, хотя и несущих бесчисленные заботы и хлопоты, на комбинате не хотят Не менее существенно и другое: пример 4
комбината очень важен для предприятий, которые только переходят на щекинский способ работы. Если флагман движения, пусть и по объективным причинам, сбавит темпы, кое-кто может усомниться в эффективности метода. Словом, и интересы комбината, и общегосударственные интересы здесь абсолютно совпадают: щекинский эксперимент в Щекино должен продолжаться. Трезво оценив обстановку, руководители комбината пришли к выводу: если открытые взору резервы исчерпаны, следует считать законченным не сам эксперимент, а лишь первую его часть. Под ней нужно подвести черту и приступить к новому этапу работы. О его сути лучше всего скажут непосредственные руководители эксперимента. В. И. Слепых, главный экономист комбината: Прежде мы брали то, что лежит на поверхности. Теперь приходится подключать скрытые, глубинные резервы. П. М. Шаров, директор комбината: Главное на втором этапе — совершенная организация труда и новая техника, автоматизация, модернизация оборудования. Будем расшивать узкие места... НА СТОЛОВОЙ Наш язык богат тонами и полутонами, в нем великое множество едва уловимых нюансов. Не претендуя на открытие этой истины, приведу еще одно тому свидетельство. Когда приходит обеденный час, все мы, независимо от профессии, спешим в столовую, в кафе, наконец, в магазины, чтобы купить съестное. А вот если архитектор или строитель направляется по долгу службы в столовую, кафе или магазин, которые проектирует или строят, он непременно скажет: на столовую, на кафе, на магазин. Должно быть, потому, что для него это строительные объекты, а литературная норма в данном случае —«направиться на объект». — Я иду на столовую, — сказал начальник производства аммиака и метанола С. Я. Рабинович, приглашая корреспондента следовать за собой. Столовая в нескольких десятках метров От корпусов производства. Не ахти какое чудо зодчества: обычный стеклянный куб, каких в последние годы немало понастроили в наших городах. И все же это небольшое строение несколько смягчает суровый производственный пейзаж, как бы перебивая строгую геометрию труб, эстакад и «этажерок». Говорят,- обсадят стеклянный куб деревьями, построят у фасада фонтан. Будет этакий оазис в индустриальной пустыне... Пока я осматриваю столовую, С. Я- Рабинович и начальники отделов рабочего снабжения и капитального строительства комбината (по-общепринятому — начальники ОРСа и ОКСа) о чем-то ожесточенно спорят. Оказывается, речь идет о надежном держателе для массивной, сплошь застекленной двери: как сделать, чтобы в ветреный день она не хлопала и не билась? Спор принимает все более и более профессиональный характер. Спорщики предлагают конструкции одна другой хитроумней. И тут я начинаю понимать горячность собеседников. Для них, и прежде всего для начальника производства аммиака и метанола, столовая — это производственный объект в цепи колонн синтеза, компрессоров, теплообменников, объект, от которого напрямую зависят экономические и технические показатели цехов. Отсюда и несколько непривычное для слуха «на столовую». Кто-нибудь да спросит: чем так умилен автор? Эка невидаль — столовая на предприятии! И должны ли руководящие работники заниматься такими мелочами? Да, должны! Попробуйте обычным способом, пригласив строителей, построить быстро столовую. Кто ассигнует средства на строительство (еще сто мест, вроде бы лишних!), если совсем неподалеку, в десяти минутах ходьбы, есть общекомбинатская столовая, где вовсе не тесно даже в обеденные часы «пик»? Никто. И поэтому столовую (повторяю: сегодня, с точки зрения руководителей комбината, это важный производственный объект) строили хозяйственным способом, силами самого производства. Колонну синтеза не выключишь на обед, как токарный станок. Когда аппаратчику нужно на несколько минут отлучиться, наблюдение за его агрегатом берет на себя сосед. В 1969 году на Щекинском комбинате в цехе синтеза метанола аппаратчики стали обслуживать не по одной колонне, как раньше, а по две. Естественно, даже кратковременные отлучки стали еще менее желательны. Теперь обсуждается возможность работать уже на трех, а то и на четырех колоннах. 5
До начала эксперимента шесть аппаратчиков в смену обслуживали шесть колонн синтеза метанола. В сферу обслуживания каждого входила одна колонна и ее приборный пульт (левая схема). В ходе эксперимента сзоны влияния» боьли пересмотрены. На Центральном пульте управления (ЦПУ) работают теперь всего три человека, каждый у пультов двух колонн. Непосредственно колонны обслуживает один аппаратчик. Итог: 4 вместо 6. И тут выясняется, что узким местом в производстве метанола может оказаться столовая, вернее, отсутствие столовой, где можно быстро, минут за 10—15, пообедать. Не перекусить, а пообедать. Вот такая столовая и построена. От рабочего места аппаратчика до обеденного стола минута ходу. Столовая будет работать круглые сутки, и аппаратчиков в ней накормят вне всякой очереди. Это вполне в духе второго этапа эксперимента: расшить узкое и очень важное место в организации труда. СТРОИТЬСЯ НЕЛЬЗЯ, ДАВАЙТЕ СТРОИТЬСЯ Близость к заповедной Ясной Поляне мешает Щекинскому химическому комбинату развиваться так, как это делают другие родственные предприятия — строить новые корпуса, вводить новые мощности. А строиться, вводить мощности в Щекино хотят. Вряд ль это бескорыстное подвижничество, сродни тому, что заставляло многих героев литературы и кино (вспомним председателя Трубникова — Ульянова) откладывать хорошо налаженное дело и браться за новое, порой совсем неизвестное. Все значительно проще. Экономисты неопровержимо доказали насущную необходимость укрупнения химических производств. Первый опыт работы таких предприятий подтвердил теоретические расчеты. Выработанная на мощных установках продукция обходится, как правило, много дешезле. И через несколько лет, если не предпринимать никаких мер, Щекинскому комбинату трудно будет конкурировать с новыми, только пущенными предприятиями. Заслуженный коллектив окажется в заведомо худших экономических условиях. В такой обстановке уже упоминавшаяся тактика расшивания узких мест ставится на службу стратегии увеличения производственных мощностей. Мне показывали любопытные диаграммы. На белых листах ватмана отдельно для каждого производства графически изображены мощности всех аппаратов и машин: от колонн синтеза до последнего насоса. Ломаная линия то поднимается ступеньками выше красного пунктира, которым обозначена мощность производства, то сползает вниз; у одних агрегатов есть запас сил, другие, что называется, еле тянут. Дифференциация отдельных звеньев производства по мощностям вполне естественна. Где-то проектировщики то ли не поскупились, то ли просчитались и заложили мощности с запасом, а где-то — впритык. За годы работы чуть изменилась технология, появились, например, новые катализаторы. Вот и оказалось, что отдельные звенья технологии работают с недогрузкой. А те, что на пределе, надо менять. Это и есть расшивание узких мест. 6
К счастью, как явствует из диаграмм, узкими обычно оказываются не главные, не центральные места технологии, а, скажем, некоторые компрессорные группы. Их в ближайшее время заменят. Что это даст? Мощности только по метанолу возрастут почти в полтора раза. Это будет вполне современное, оптимальное по своим масштабам производство. Не будет построено ни одного нового корпуса. Не появится ни одной лишней трубы, а выпуск карбамида и капролактама значительно увеличится. Кстати, крайне интересна история с ка- пролактамом. Расширение его производства лимитировалось обилием побочных продуктов, которые было очень трудно обезвредить. На тонну капролактама образуется 200—300 килограммов сильно загрязненных различными примесями карбоновых кислот, главным образом адипиновой. Жидкие отходы сжигали. Получали ади- пинат натрия, который с перебоями сбывали металлургам. Несколько лет назад было предложено из карбоновых кислот микробиологическим путем производить кормовой белок — 800 килограммов белка из тонны отходов. Вместе с московскими институтами комбинат разработал нужную технологию,, построил и пустил опытно-промышленный цех. А к тому времени, когда выпуск капролактама возрастет вдвое, намечено построить крупнейший микробиологический цех производительностью 25 тысяч тонн кормового концентрата в год. Специалисты подсчитали, что белка в этом концентрате будет немногим меньше, чем во всей пшенице, которую собирают в Тульской области. ОБЪЯВЛЕНИЕ О НАЙМЕ — Перед нами, кадровиками, второй этап эксперимента особых задач не ставит, — говорит помощник директора по кадрам В. И. Поликарпов. ■ Да, акценты несколько сместились. Острие эксперимента от вопросов кадровых, от сокращения численности персонала повернулось в сторону технологии, автоматизации и механизации производства. Но старые кадровые проблемы, возникшие еще на первом этапе, сохранились. И к ним прибавились новые. Вот совсем недавно вышестоящие организации спустили в Щекино разнарядку на сокращение административно-управленческого аппарата, 150 человек. По отношению к комбинату это вряд ли можно признать справедливым. Кто-кто, а щекинские химики наверняка имеют право самостоятельно решать, какие категории работников нужны в данный момент больше или меньше, кого сокращать в первую очередь, кого — во вторую. Вновь считаю необходимым напомнить, что они на комбинате не лишние. Это служащие, техники и инженеры, которые прошли вместе со всем коллективом трудности первого этапа, порой были инициаторами многих начинаний эксперимента. Высвобождение этих ста пятидесяти человек ставит перед комбинатом определенные технические трудности. Но возникающие при этом человеческие проблемы много сложнее. И как это было четыре года назад, администрация, партийная и профсоюзная организации решают эти проблемы исключительно деликатно. Вышестоящие инстанции торопят— нужно сокращать. А на комбинате ждут: для каждого, чье рабочее место стало лишним, нужно найти дело по силам, вкусу, квалификации. Этому правилу щекинские химики намерены твердо следовать и в дальнейшем. (Техника — техникой, модернизация — модернизацией, а пренебрегать столь ощутимым резервом повышения производительности труда вряд ли стоит. На комбинате и впредь будут пользоваться правом сокращать персонал, чтобы производить больше меньшими силами, и впредь будут пользоваться правом вознаграждать оставшихся из сэкономленных на зарплате средств.) Давайте называть вещи своими именами. От того, как решаются на предприятии кадровые вопросы, зависит настроение людей. А плохое настроение может оказаться не менее узким местом, чем устаревшее оборудование или беспорядок в делопроизводстве. Как это ни парадоксально, проблеме высвобождения людей постоянно сопутствует ее диаметральная противоположность — трудности найма. Впрочем, этот парадокс только кажется парадоксом. По-прежнему каждый год уходят в армию молодые слесари и аппаратчики. По-прежнему многим не дает покоя юношеский зуд в перемене мест. И сотни людей уезжают из Щекино в другие города, близкие и далекие. 7
t tiol * /6ol /Sbf X w/c/9e///scK'2> персонаж* Совершенно очевидно, что две верхние кривые не имеют тенденций к насыщению Комбинату по-прежнему нужны люди. Предприятие, которое высвободило более тысячи человек, дает даже объявления о найме в газетах. Чтобы не быть голословным, сообщаю о вакансиях комбината и тем самым оказываю попутно небольшую услугу щекинским кадровикам. Щекинскому ордена Ленина химическому комбинату срочно требуются: слесари, станочники, путевые рабочие, стрелочники и, конечно же, поскольку эксперимент экономический, высококвалифицированные экономисты. Обращаться в отдел кадров. МАТЕРИАЛЬНЫЕ СТИМУЛЫ Заметьте: если не считать упомянутого в самом начале числа рабочих и инженеров, получивших надбавки, здесь до сих пор ничего не сказано о материальном стимулировании. Поминутно рискуя переступить тонкую грань, которая отделяет любознательность от назойливости и бестактности, я выспрашивал работников разного ранга: что дал им эксперимент лично, что они получили на первом этапе, что ожидают на втором. Ответы были разными. Одни утверждали, что кроме забот и хлопот они ничего не получили. Другие говорили об окрепшей уверенности в своих силах и профессиональном мастерстве. Третьи — о том, что пришлось подучиться, спасибо эксперименту. Но никто не усмотрел главного для себя в доплате. Па Щекинском комбинате работают обычные люди, которым дважды в месяц надобно— вынь да положь — отдать получку в семью. И если эта получка окажется на де- сять-двадцать рублей больше, ничего кроме пользы семье не будет. И все же ценность доплат — в ином. Материальный стимул заставил людей пересмотреть свои возможности, открыл им глаза на новые методы работы. А потом 8
моральные стимулы отодвинули материальное на второй план. Стремление остаться в числе самых нужных на своем рабочем месте, лучше проявить себя в эксперименте, принести больше пользы делу оказалось куда весомее, чем прибавка к зарплате. Можно, по-видимому, сказать даже так: Л1атериальные стимулы — главная, пожалуй, движущая сила первого этапа эксперимента— сработали, хорошо сработали. А теперь перестали быть главной движущей силой. Но это вовсе не означает, что от них следует отказаться на втором этапе. Материальное стимулирование — этот добротный, крепкий рычаг повышения производительности труда — еще не раз понадобится Щекинскому комбинату и, конечно же, многим другим предприятиям, которым только предстоит вступить в первый этап эксперимента. Строже и ответственней, нежели на первом этапе, подходят сейчас в Щекино к доплатам. Люди, которые приходят в цехи из отдела кадров, никаких материальных льгот сразу не получают, даже если и работают по старым нормам, за двоих — за троих. Доплату дают потом, когда человек проявит себя со всех сторон: и профессионально, и в общественной работе, и в быту, — словом, когда коллеги съедят с ним, если не пуд, то по меньшей мере несколько килограммов соли. И наконец, некоторые соображения о размере доплат. По условиям эксперимента, разработанным четыре года назад, доплаты не должны превышать 30% месячного оклада или тарифной ставки. На Щекинском комбинате ни один из 3625 пользующихся материальными льготами не получает максимальной надбавки — руководители в меру бережливы. Но, право же, есть случаи, когда уместна щедрость в доплатах: в каждом цехе комбината непременно есть один-два человека, которым, по совести говоря, не жалко двух окладов. Оба аргумента — в пользу отмены тридцатипроцентного ограничения... А пока независимо от доплат рождаются в Щекино новые начинания. Сейчас, например, заканчивается централизация ремонтных служб комбината'. Бригады ремонтников уходят из химических цехов, объединяются в специализированные ремонтные цехи. Меняется- психологический фон работы: раньше оборудование, которое ремонтировали, было своим, цеховым, теперь оно вроде бы становится чужим. В этих условиях очень важно найти какие-то особые формы работы, сводящие на нет проблему «свое — чужое». Такую форму предложил слесарь-ремонтник Н. Е. Никишечкин: По его предложению, ремонтники стали работать с гарантией, взяли на себя моральную и материальную ответственность за работу агрегатов в течение определенного гарантийного срока. И сразу же возникла другая проблема: о г односторонних гарантий проку мало. Как известно, автомобили тоже выпускают с гарантией на несколько тысяч километров пробега. Но незадачливый шофер может врезаться в первый же столб при первом же рейсе. Сейчас аппаратчики комбината начинают давать встречные обязательства: работать без аварий, обходиться в гарантийные сроки без ремонта. Однако в химии далеко не все зависит от умения, знаний и доброй воли одного аппаратчика или инженера. Если кто-либо в начале технологической цепочки аукнется нарушением режима, другой цех может откликнуться аварией. Принимая на себя обязательства, рабочие и инженеры должны быть уверены, что их не подведут коллеги, скованные с ними одной технологической цепью. НАСЫЩЕНИЯ НЕ БУДЕТ В рассказе о химическом предприятии вполне уместны химические аналогии. Когда знакомишься с экономическими показателями комбината в динамике, на ум невольно приходит насыщение — явление, довольно распространенное в химических процессах. В 1968—1969 годах наблюдался резкий рост всех показателей: сильно увеличились производительность труда и объем товарной продукции, существенно упала (это тоже рост) численность работников. Цифры за последний период менее впечатляющие. Тому есть объективные причины. Хотя бы такая: с каждым годом процент прироста отсчитывается от все более и более высокой базы, поэтому относительные результаты, естественно, падают. Значит, в ближайшие годы надо ждать насыщения: кривые экономических показателей комбината сначала будут расти все медленнее и медленнее, ста- 9
нут пологими, а затем выйдут на ровное плато постоянного уровня. Такая внешне вполне логичная цепочка умозаключений рассыпается при первом знакомстве с планами предприятия, которые собраны в толстой краснопереплетной книге. На графиках, построенных по ее данным, нет и намека на насыщение. Напротив, в иные годы ближайшего пятилетия намечаются резкие скачки и в количестве выпускаемой продукции и в производительности труда. Кривые не только не выходят на плато, они скорее имеют тенденцию к еще более крутому, чем прежде, росту. Откуда возьмутся для этого резервы, откуда возьмутся силы у комбината, мы уже частично объяснили. Можно до бесконечности перечислять участки обширного производственного фронта, таящие неиспользованные еще возможности. Когда комбинат будет полностью и бесперебойно обеспечен вагонами (перебои в подаче вагонов — не вина, а беда большин- ТЕХНОЛОГИ, ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! ТЕТРАОКСАН — НОВЫЙ АППРЕТ Вещества, которыми пропитывают ткани, чтобы придать им особые свойства, в частности несми- наемость или водонепроницаемость, называют аппретами. Недавно в Японии выпущен новый аппрет на основе тетраоксана. Молекула этого вещества представляет собой цикл из чередующихся метиль- ных групп СНг и атомов кислорода. Получают тетраоксан из формальдегида в кислой среде — кислота служит катализатором. Аппрет на основе тетраоксана не делает ткань водонепроницаемой, но зато, как утверждают изобретатели нового препарата, тетраоксан и мятая рубашка — понятия несовместимые. К будущему лету планируется изготовить 120 тысяч мужских сорочек из полиэфирно- хлопчатобумажных тканей, аппретированных тетраоксаном. В отличие от мочевино-формаль- дегидных и других смол, используемых для этих целей, новый аппрет не делает ткани жестче, повышает из износоустойчивость и абсолютно невидим. Кроме того, при прочих равных условиях расход тетраоксана меньше, чем других аппретов. cChemical and Engineering News» (США), 1970, № 36 СТЕКЛОПЛАСТИК СО СВОЙСТВАМИ МЕТАЛЛА Журналы «Modern Plastics» A970, № 5) и «Product Engineering» A970, № 9) сообщили о новом огнестойком стеклопластике «Lexan-500» ю ства химических предприятий), отпадет надобность искусственно ограничивать выпуск продукции, а уже выпущенную продукцию неделями держать на складах. Это резерв. Ручной труд на комбинате механизирован примерно на 80%. Оставшиеся 20%, главным образом в ремонтных и погрузочно- разгрузочных работах, — тоже резерв. И автоматизированная система управления, за-* рождающаяся в тихих комнатах, где работают вычислители, — тоже. Надо думать, что и после того, как все эти возможности, будут исчерпаны, когда комбинат выйдет на запланированные к 1975 году рубежи, насыщения тоже не будет. Потому что к тому времени наверняка найдут в Щекино новые резервы, которые сегодня трудно или невозможно увидеть. М. ГУРЕВИЧ, специальный корреспондент «Химии и жизни» ТЕХНОЛОГИ, ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! с почти металлическими свойствами. Модуль упругости нового стеклопластика при изгибе 3500 кг/см2, усадка при формовании не превышает 0,002—0f003 мм/м. Изготовлен материал на основе модифицированной поликарбонатной смолы с добавкой 10% стекловолокна в качестве наполнителя. Волокнистый «каркас» увеличивает ударную прочность материала. Полагают, что новый материал найдет применение в автомобильной, электротехнической, судостроительной промышленности. МЕТАНОЛ — НОВЫМ СПОСОБОМ Метанол — одно из ключевых веществ в химической промышленности, с него начинаются производства многих важных продуктов. Поэгому даже незначительные усовершенствования в технологии метанола химики встречают с большим интересом. Тем более любопытен новый метод производства, который, по оценке его авторов, сулит увеличение мощности среднего завода или цеха на 16—20%. Суть новинки заключается в замене традиционного цинк-хромового катализатора на мед- но-цинковый. Синтез метилового спирта ведут под давлением 105— 280 атмосфер и температуре (на входе в реактор) 238—248° С. Новый метод позволяет использовать самое разнообразное углеводородное сырье и не прибегать к дополнительному внешнему источнику двуокиси углерода. «Oil and Gas Journal» (США), 1970, № 13
«сокольники». ПЕРВЫЕ ВЫСТАВКИ ГОДА Как явствует из этого снимка, «Кинофототехники-71> заинтересовала не только профессиональных фотографов В Московском парке «Сокольники» лею — пора выставок Они следуют одна за другой с короткими перерывами, необходимыми для смены экспонатов и декораций. Только в этом году перед посетителями столичного парка пройдут научные приборы и металлообрабатывающие станки, образцы новейших строительных материалов и торгового оборудования, современные модели одежды из синтетики и, говоря по-старому, галантерейные товары. А первые выставки 1971 года открылись в марте, когда на аллеях парка еще лежал сиег. «КИНОФОТОТЕХНИКА-71» В этой выставке приняли участие 78 фирм из 30 зарубежных стран. Задумана она была как показ новейшей техники киио и фото — исключительно для узкого круга специалистов. Но организаторы этого показа просчитались: ежедневно в «Сокольники» приходили более пяти тысяч человек, чтобы ознакомиться с иовейшимн камерами, объективами, фильтрами, пленками. Конечно же, в Москве нет такого количества фотографов-профессионалов и специалистов кино. Просто «Кинофототехни- ка-71» оказалась интересной и полезной десяткам тысяч кино- и фотолюбителей. Взять хотя бы негативные материалы, выпускаемые в ГДР. Вряд ли найдется фотолюбитель, которому бы не доводилось с ними работать. Посетители выставки увидели не только популярные фотопластинки и пленки фирмы «ORWO», но и новинки. К ним относится, например, документальная пленка ДК-5 для съемки микрофильмов. Перед съемкой пленку A0 X 14 сантиметров) вставляют в специальную кассету. Передвигая кассету относительно обьектнва, можно на одном негативе получить изображение 30—40 страниц текста. Если на такую пленку нанести специальные 11
шифры, она может служить одновременно и микрофильмом, и перфокартой. Ее можно использовать в информационно-поисковых системах. Еще одна новинка фирмы «ORWO» — фототехническая пленка FO-6. На ней прекрасно получаются репродукции даже с карандашных набросков. Более того, репродукция оказывается в 10—15 раз контрастней своего бледного оригинала. Пленка FO-6 с большой точностью передает размеры снимаемого изображения. Все дело здесь в особой, абсолютно не деформирующейся подложке — из полиэфирного пластика. И последнее: новая пленка из ГДР после обработки не скручивается, как обычно, в сторону эмульсионного слоя. Ее оборотная сторона покрыта желатиновым слоем, который уравновешивает стягивающие пленку силы. Вроде бы пустяк, а для фотографа удобство немалое... В проспекте известной фирмы «Кодак» есть любопытное утверждение: в человеческой памяти из увиденного сохраняется 30%, из услышанного — 20%. Значит, в идеальном случае совместными усилиями зрения и слуха можно усвоить 50% получаемой информации. Возможно, этими принципами и руководствовались специалисты фирмы, создавая диапроектор «Кодак-карусель», в котором каждому кадру сопутствует синхронное звуковое сопровождение. С дистанционного пульта аппарата оператор манипулирует набором из 80 слайдов. Впрочем, кадры могут сменяться и без участия человека. На магнитной ленте, которая хранит звуковое сопровождение — музыку и поясняющий дикторский текст, предусмотрены специальные отметки— сигналы для автоматической смены кадров. С помощью проектора «Кодак-карусель» можно иллюстрировать лекции и иаучиые доклады, создавать различные цветовые и звуковые эффекты в театре. Причем для работы прибора не нужно даже темноты: сильный объектив и мощный источник света гарантируют отличное изо- Дефектоскоп — ^оптическая змея» Взлетная полоса на выставке была похожа на настоящую, разве что поменьше... 12
бражение даже при солнечном свете на экране размером от 40 X 40 (сантиметров) до 4 X 4 (метров). Бесспорно, еще многие экспонаты «Кинофототехники-71» заслужили особого рассказа. Но их было несколько десятков тысяч. Поэтому ограничимся банальным утверждением: выставка была очень интересной. «АВИАСЕРВИС-71» Сервис — это, по-иашему, обслуживание. И посетитель выставки «Авиа- сервис-71» ожидал прежде всего узнать, как его будут в ближайшие годы обслуживать на самом современном виде транспорта — на самолетах, в каких креслах он будет возлежать, из какой посуды есть-пить. Все это на выставке было. И сверх современные финские стаканчики кар гон, облицованный алюминиевой фольгой, а изнутри покрытый поли этиленовой пленкой. И сервироваль- ные тележки-термосы. И мягкие кресла на поролоне... Но, думается, главное в авиационном сервисе — это безопасность полета. Этой стороне обслуживания пассажиров было посвящено много стендов и экспонатов. Вот один из них: японский дефектоскоп для обследования авиационного двигателя. Это длинный, похожий на змею шланг. Сходство со змеей усиливает небольшое утолщение на одном из концов, где расположены линзы и электрическая лампочка. Оптическая змея может проникнуть в самый отдаленный закоулок мотора (его не надо для этого разбирать), осветить лампочкой деталь, которой заинтересовались механики, и передать по гибкому светопроводу из стекловолокна четкое изображение детали на экран или фотопластинку. С помощью дефектоскопа можно в десятки раз ускорить осмотр машин между рейсами. Значит, сократить время стоянок. А это уже сервис, причем немалый. Не говоря уже о безопасности полета. Л. ЛАЗАРЕВ Фото автора ааш1 Чехословацкая служба воздушных сообщений «Меркурия» показала на выставке сервировальную тележку-термос. Этот аппарат создан специально для наших самолетов ИЛ-62, ТУ-П4, ИЛ-18 Сервировка по-авиационному. Пластмассовая тарелка, пластмассовый стакан, пластмассовые вилка и даже нож.„ 13
И ХИМИЯ — И ЖИЗНЬ! ЗАМЕТКИ О ХОРОШЕЙ И ПЛОХОЙ ВОДЕ НА II ВСЕСОЮЗНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ВОДНОЙ ТОКСИКОЛОГИИ (БАКУ, ДЕКАБРЬ 1970 г.) А. ИОРДАНСКИЙ, специальный корреспондент «Химии и жизни» Вода? Я пил ее однажды. Она не утоляет жажды. Из восточной поэзии ЗАДАЧА Предмет изучения водной токсикологии — вредное действие природных вод на живые организмы. Наука вполне современная: родилась оиа тогда, когда на картах мира вдоль голубых водных артерий стали выстраиваться кружки, означающие заводы и комбинаты — химические, металлургические, машиностроительные, горнодобывающие, — и от каждого из них потянулись вниз по течению хвосты загрязненной отходами воды, когда появились водоемы больные и мертвые, где уже не могут жить ни рыбы, ни бактерии, ни водоросли. Как все это сказывается на условиях жизни людей — вопрос особый, им занимаются гигиенисты. А водная токсикология изучает бессловесные водные организмы, которые первыми принимают иа себя этот удар и первыми от него погибают. Влияние иа них загрязнений — серьезная научная проблема. А кроме того, к числу водных организмов относятся ведь и рыбы, и они представляют уже не только научный, но и хозяйственный интерес. Такие гидробиологические исследования нужны ие только для того, чтобы констати ровать наступающие нередко печальные последствия (хотя это тоже важно — и для иауки, и особенно в тех сугубо практических 14
•% l.-.^boarJ.-'.^- случаях, когда гидробиологов приглашают в суд в качестве экспертов по делу о безответственности директора завода, сбросившего в реку ядовитые отходы). Одна из важнейших задач водной токсикологии — научиться Предсказывать, какие изменения произойдут в реке или озере, когда туда начнут поступать сточные воды строящегося на берегу комбината, какие отходы окажутся самыми опасными, какие требования нужно поставить перед теми, кто проектирует очистные сооружения этого комбината. Только тогда, когда эта задача будет окончательно решена, можно будет надеяться, что и констатировать будет нечего. Но пока еще токсикологам приходится чаще всего и прежде всего констатировать... ПРОБЛЕМА Нефть — один из главных источников загрязнения, и о нем больше всего говорилось на конференции. Отчасти, может быть, и потому, что дело происходило в Баку, где нефтяное загрязнение — самый больной вопрос. Но ведь оно беспокоит не только бакинцев... Нет числа разнообразным патологическим изменениям, которые наблюдают ученые решительно у всех водных организмов, подвергнутых действию нефти — даже ненадолго, даже в ничтожных концентрациях. Такое универсальное, всепроникающее действие должно иметь какое-то единое объяснение. Один из видных токсикологов профессор Н. С. Строганов высказал на конференции следующую гипотезу. Как показывают последние исследования молекулярных биологов, во всех процессах, идуших в живой клетке, огромную роль играют клеточные мембраны — надмолекулярные системы, состоящие в основном из белка и липидов. Липиды — это жироподобные соединения, растворимые в углеводородах. А что такое нефть, как не смесь углеводородов? Не вызываются ли все разнообразные нарушения жизнедеятельности растворением липидной фракции мембран, которые из-за этого теряют биологическую активность? Подтвердить (или опровергнуть) эту гипотезу должны дальнейшие исследования. НЕДАВНЕЕ ПРОШЛОЕ Состав и численность микроскопического населения реки, озера или моря (и населения плавающего — планктона, и обитающего иа дне — бентоса) — самый чуткий показатель «состояния здоровья» водоема. Самый чуткий и самый объективный. До недавнего времени выступления биологов по вопросам охраны Каспия от загрязнения не всегда оказывали нужное действие, потому что зачастую основывались на противоречивых, а иногда даже спорных данных. Теперь же сомневаться не приходится: с циф* рами ие поспоришь. А цифры говорят вот о чем. В 1969 г. ученые Академии наук Азербайджана объехали на экспеди- 15
це 1968 г. было принято специальное постановление Совета Министров СССР «О мерах по предотвращению загрязнения Каспийского моря», в прошлом году Верховный Совет СССР утвердил бсновы всесоюзного водного законодательства. Позиции борцов за чистоту вод заметно укрепились. Есть уже и кое-какие практические результаты. На Нефтяных Камнях, где загрязнение моря нефтью было особенно сильным, построен комплекс сооружений для приема сточных вод, их хранения и сдачи на специальные суда. Появились в Баку катера-му- соронефтесборщики, которые понемногу прочесывают бухту, снимая с поверхности мазутную пленку (и не так чтобы помалу: один такой катер за месяц собрал больше 270 тонн нефтепродуктов!). Многое делается и на промышленных предприятиях: 35 крупных заводов Азероаиджааа перешли на оборотные системы водоснабжения и не сбрасывают сточных вод, а вся остальная промышленность республики должна быть переведена на водооборот к концу пятилетки. Положение стало понемногу улучшаться. Есть надежда, что еще через семь лет очередная экспедиция на «Бакуви» за планктоном и бентосом вернется уже не с таким скудным уловом. НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ Представьте себе замечательное время (надо надеяться, что оно все-гаки ционном судне «Бакуви» все западное побережье Южного Каспия — от Баку до Астары (об этой экспедиции, в которой принимал участие и корреспондент «Химии и жизни», мы рассказывали в № 1 журнала за 1970 г.). В разных местах, на разных разрезах и глубинах были взвешены, подсчитаны и измерены все микрожители моря. А потом результаты сравнили с данными, полученными теми же методами в точно такой же экспедиции 1962 года, на тех же разрезах и глубинах. Что же получилось? Биомасса фитопланктона, то есть всех простейших организмов, живущих в толще воды, за прошедшие между двумя экспедициями семь лет заметно уменьшилась. Сократилась и биомасса донной фауны — зообенто- са, особенно иа прибрежном мелководье. А ведь осетры и другие ценные рыбы пасутся как раз иа мелководье, и зообентос — их главный корм. Естественно, что они стараются избегать тех мест, где этого корма мало. По сравнению с тридцатыми годами, когда почти все море было еще чистым, пути миграции осетров заметно изменились... УСПЕХИ В последнее время гидробиологи и ихтиологи, озабоченные загрязнением Каспия, несколько воспрянули духом: у их морских подопечных появилась надежда на лучшее будущее. В кон- 16
придет), когда все реки и моря снова станут чистыми. Интересно, что будут тогда делать специалисты по водной токсикологии? Скорее всего, занятие найдется. Одно новое направление исследований для них, например, выясняется уже сейчас. Завод перешел иа водооборот, теперь он изолирован от естественных водоемов и больше их не загрязняет. Но это не значит, что все его счеты с гидробиологией покончены. Такому заводу все равно иужеи водоем — бессточное техническое водохранилище, где ои будет держать нужные запасы воды. Уже сейчас такие водохранилища занимают тысячи гектаров. А ведь микроорганизмы живут и в иих — не те, конечно, что в чистой воде, но все же живут, питаются всякой попадающей туда нефтехимией, в общем, функционируют. С одной стороны, это хорошо: такие бактерии ускоряют окисление нефтепродуктов и помогают очищать воду. А с другой стороны, — ведь из этого водохранилища завод берет воду для своих охлаждающих установок, а бактерии, особенно термофильные, обожают селиться в трубопроводах, где выделяют разные активные соединения, разрушающие трубы. Эта биологическая коррозия за год съедает миллиметровый слой металла! Значит, нужно зиать, что за бактерии живут в таких водохранилищах, какие из иих опасны для металла, а какие нет, как поддерживать их численность в нужных пределах. Рисунки В. БИСЕНГАЛИЕВА Вот и новое научное направление — токсикология технических водоемов; ОПАСЕНИЕ Вообще безработица токсикологам пока не грозит. Все чаще в газетах появляются сообщения о разведочном бурении на нефть под диом Черного моря. Если здесь будут добывать нефть, к этому нужно заранее подготовиться, чтобы не повторить прежних — своих и чужих— ошибок, чтобы не загубить нефтью пляжн Фороса и Мисхора, черноморскую кефаль и камбалу. Научную основу для этого должны будут создавать, в числе прочих, и токсикологи. Планируется расширение нефтедобычи и на Каспии. Все дальше в море уходят вышки и эстакады: они идут навстречу друг другу с запада, от Апшероиа, и с востока, от Челеке- на. Недалеко то время, когда оии встретятся, — нефть будут добывать иа всем протяжении мелководного Апшероиского порога, соединяющего азербайджанский берег с туркменским. Нужно принять все меры, чтобы новые морские промыслы не загрязняли море, иначе южная часть Каспия может оказаться отрезанной от северной сплошной нефтяной полосой, которая преградит сформировавшиеся за тысячелетия маршруты миграции ценных рыб. Опять нужны новые исследования. Об их результатах токсикологи будут докладывать иа следующей конференции... 2 Химия и Жизнь, № 7 17
НОВЫЕ ЗАВОДЫ ДЖАМБУЛЬСКИЙ СУПЕРФОСФАТНЫЙ КРУПНЕЙШИЙ В МИРЕ И Среди природных богатств Казахстана выделяется уникальное месторождение фосфоритов в Каратау. Разведанные запасы минерала достигают здесь полутора миллиардов тонн. На каратауских фосфоритах работают построенные в Чимкенте и Джамбуле химические предприятия по производству минеральных удобрений. Щ Свою первую продукцию — ортофос- форную кислоту и двойной гранулированный суперфосфат — Джамбульский завод двойного суперфосфата дал в конце 1969 года. Щ В 1970 году завод выпустил для полей республики около 600 тысяч тонн высококачественных удобрений. Джамбульский двойной суперфосфат содержит 46—48% усвояемого фосфорного ангидрида (Р2О5). И На оборудовании, которое используется для производства суперфосфата, сейчас осваивают другой продукт — кормовой мо- нокальцийфосфат. Введение этого вещества— самой концентрированной и эффективной из современных кормовых добавок— в рацион коров позволяет повысить удои, увеличить вес и плодовитость животных. Один рубль, затраченный на приобретение и применение монокальцийфосфата, приносит животноводческим хозяйствам 6—Ю рублей чистого дохода. И В конце 1970 года на Джамбульском заводе вступил в строй цех по производству сложных удобрений. Впервые в нашей стране в промышленном масштабе был получен диаммофос — удобрение, содержащее 48% фосфорного ангидрида и 19 % азота. В 1971 году завод выпустит 100 тысяч тонн этого вещества, к концу пятилетки— около миллиона тонн. Щ В недалеком будущем Джамбульский завод двойного суперфосфата станет крупнейшим в мире предприятием по производству минеральных удобрений. После пуска последней очереди его годовая производительность достигнет двух миллионов тонн концентрированных и сложных удобрений. А. И. НЕДЕШЕВ 18
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ НОВЫЙ ПРЕЗИДИУМ АКАДЕМИИ НАУК СССР 25—28 мая в Москве проводило общее собрание Академии наук СССР, на котором состоялись выборы руководящих органов академии. Президентом Академии наук СССР вновь избран академик М. В. Келдыш — выдающийся ученый-математик, видный общественный деятель и крупный организатор, вот уже десять лет возглавляющий штаб советской науки. Вице-президентами Академии наук СССР избраны: крупный советский ученый, известный специалист в области механики, прикладной физики и энергетики академик М. Д. Миллионщиков (на новый срок); выдающийся ученый в области радиотехники, директор Института радиотехники и электроники АН СССР академик В. А. Котельников; известный ученый в области биохимии растений и молекулярной биологии, заведующий кафедрой биохимии растений МГУ академик А. Н. Белозерский; выдающийся ученый в области геохимии, радиохимии, космохимии, биогеохимии и аналитической химии, директор Института геохимии и аналитической химии АН СССР академик А. П. Виноградов (на новый срок); крупный ученый-философ, директор Института С 18 по 24 августа в Москве будет работать тринадцатый Международный конгресс по истории науки. Такие конгрессы периодически проводят Международный союз истории науки и Международная Академия истории науки. Союз был учрежден в Лозанне, в 1947 году. Сейчас в него входит около тридцати стран. Членами союза могут быть праеителъства, академии наук, научные учреждения; но представлять историю науки своей страны может лишь одна организация. В союзе шесть комиссий: библиографии, научных приборов исторического значения, публикации трудов, документации, преподавания истории науки, истории техники. Кроме того, в нем работает Эйнштейновский комитет. При финансовой поддержке ЮНЕСКО союз издает журнал — «Международный архив истории науки». В работе журнала и комиссий принимают активное участие советские ученые. Международная Академия истории науки существует с 1935 года. Она направляет научную дея- марксизма-ленинизма при ЦК КПСС академик П. Н. Федосеев; выдающийся ученый в области математики и механики, Председатель Сибирского отделения АН СССР академик М. А. Лаврентьев (на новый срок). Исполняющим обязанности Главного ученого секретаря Президиума АН СССР избран крупный специалист в области технической биохимии и промышленной микробиологии, директор Научного центра биологических исследований АН СССР в Пущине, член-корреспондент АН СССР Г. К. Скрябин. В новый состав Президиума вошли академики- секретари отделений Академии наук СССР. По Секции химико-технологических и биологических наук это академики А. Н. Несмеянов (Отделение общей и технической химии), Н. М. Жаворонков (Отделение физико-химии и технологии неорганических материалов), А. А. Бвев (Отделение биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений), Е. М. Крепе (Отделение физиологии) и Я. В. Пейве (Отделение общей биологии). В Президиум Академии наук СССР избраны также и другие крупные деятели науки, в том числе выдающийся ученый-химик академик Н. Н. Семенов. тельность союза. Академия опубликовала более двадцати томов интересных историко-чаучных изысканий. В послевоенные годы было проведено пять конгрессов по истории науки: во Флоренции и Милане A956), в Барселоне и Мадриде A959), в Итаке м Филадельфии A962), в Варшаве и Кракове A965), в Париже A968). Скоро историки науки встретятся в Москве. На заседании секции историков химии и фармации на конгрессе будет прочитано более шестидесяти докладов. Их темы: проблемы истории химии, фундаментальные химические законы и теории, успехи химии в разных странах, древность и средние века, лекарственная химия, химическая техника и технология. Организационный комитет конгресса находится в Москве (Старопанский пер., 1/5). Председатель организационного комитета— академик Б. М. Кедров; ответственный секретарь — кандидат физико-математических наук А. И. Володарский. ИСТОРИКИ НАУКИ СОБЕРУТСЯ В МОСКВЕ 2» 19
«...Исторически условны пределы приближения наших знаний к объективной, абсолютной истине, но безусловно существование этой истины, безусловно то, что мы приближаемся к ней. Исторически условны контуры картины, но безусловно то, что эта картина изображает объективно существующую модель». ЛЕНИН Л. И. ПОНОМАРЕВ Рисунки Ю. ВАЩЕНКО АТОМЫ, ЛУЧИ, КВАНТЫ Мы подошли к концу нашего рассказа. Можем ли мы теперь осмысленно ответить на два основных вопроса, которые задали в самом начале: что такое квантовая механика? что такое атом? Уточнение понятий — занятие сложное и не всегда безобидное. В свое время Сократ поплатился жизнью за настойчивые попытки уяснить смысл основных морально-этических понятий: добро и зло, истина и заблуждение, справедливость и закон... Сократ жил в античной Греции времен ее наивысшего расцвета. Как истинный мудрец он проводил свои дни на солнечных площадях Афин и испытывал сограждан вопросами вроде следующего: «Скажи мне, многоученый Гиппий, что есть прекрасное?» Ученый собеседник с энтузиазмом брался за объяснения, но очень скоро убеждался, что не может выйти за круг примеров, толкуя более или менее понятно, что такое прекрасная женщина, прекрасный горшок с кашей или прекрасная лошадь, но не будучи в состоянии объяснить, что есть прекрасное само по себе, то есть отделить сущность от явления. Трагизм этой типичной мыслительной ситуации понимали во все времена. Понимали и смирялись. «Истина лежит за пределами сознания и потому не может быть выражена словами»,— говорили в древней Индии. «О чем нельзя сказать словами, о том следует молчать», — пишут современные философы. Двенадцатая, заключительная статья «Атомы, лучи, кванты». Предыдущие статьи см. в «Химии и жизни*, 1968, № 1, 2, 4 и 5; 1969, № 1, 5 и 12; 1970, № 5, 6 и И; 1971, Я» 2 и 4.— Ред. ПОНЯТИЯ В своем стремлении ответить на вопрос «что такое атом?» мы неизбежно приходим к тем же философским трудностям. Как и древние философы, мы не в состоянии преодолеть их с помощью слов. Но с развитием науки появились формулы, которые позволяют многие из этих трудностей обойти. Мы постепенно убедились, что атом — это не спектральные линии, которые он испускает, и не многообразие кристаллов, которые из атомов построены, не тепло раскаленного железа, и не электроны, которые из атомов вылетают. Подобно собеседникам Сократа, мы теперь вынуждены признать, что атом — это нечто, стоящее по ту сторону всех упомянутых явлений. После наших многочисленных попыток определить сущность атома мы могли бы сказать просто: «Атом — это все то, что мы теперь о нем знаем». Но, конечно, это опять не определение, а благовидный предлог его избежать. Теперь, как и раньше, мы убеждаемся, что многообразие и сложность понятия «атом» не в состоянии вместить ни одно слово нашей речи. В свое время мы обратились к уравнениям квантовой механики и с помошью формул, минуя слова и строгие определения, построили для себя образ атома, сознательно следуя при этом методу современной физики. В чем суть этого метода? Прежде всего, он запрещает говорить о явлениях самих по себе, независимо от способа их наблюдения. Для физики оба эти понятия — две стороны одной и той же физической реальности, которую он изучает. Они несовместимы, и(?о эксперимент (наблюдение) разру- 20
шает первозданное явление, но они равно необходимы, ибо без наблюдения мы вообще ничего не знаем о явлении. А для их полного описания необходимо гармоничное сочетание понятий и формул. На этом этапе цепочка познания современной науки — от явления, через опыт, понятия и формулы к образу — еще раз видоизменяется, усложняется и приобретает вид: {явление \ наблюдение J -> образ. {понятие ) i t }- формула) Нынешние физики начинают свое обучение с формул. Наверное, это разумно: при изучении любого иностранного языка лучше сразу учиться говорить, а не выяснять каждый раз, почему какое-то слово пишется так, а не иначе. Вслед за формулами они усваивают слова, которые необходимо произносить и без которых вообще невозможно общение между людьми. Однако формулы не имеют точных словесных эквивалентов, и поэтому обучение современной физике состоит в том, чтобы излагать непривычные вещи привычными словами, но каждый раз немного с новой точки зрения. Тем самым добиваются погружения новых понятий из сферы логической и сознательной в сферу интуитивную и подсознательную — условие, необходимое для всякого творчества. Язык, на котором общаются между собой ученые — русский, английский, французский,— часто лишь по отдельным словам можно назвать таковым. По существу, это некий особый язык, приводящий в отчаяние литературных редакторов. Однако при всякой попытке причесать корявую научную 21
фразу по нормам литературного языка она что-то теряет, как иностранные стихи даже в хорошем переводе. Непричесанная «физическая правда» состоит в том, что атомный объект — это физическая реальность, свойства которой можно описать с помощью уравнений квантовой механики; квантовая механика — это система формул, понятий и образов, которая позволяет представить, объяснить и предсказать наблюдаемые свойства атомных объектов. Два эти определения, поставленные рядом, выглядят как насмешка над здравым смыслом, однако совершенно естественны в рамках принципа дополнительности Бора. Точно так же, как координата и импульс, волна и частица, вероятность и достоверность, они не могут заменить одно другое, и любое из них нельзя определить полностью без другого, дополнительного ему. К этому необходимо привыкнуть, с этим необходимо сжиться, такова судьба всех действительно глубоких понятий — Нильс Бор до конца жизни не уставал это повторять. Конечно, оба наши теперешние определения— атома и квантовой механики, взятые сами по себе, в отрыве от опытов, на основе которых они возникли, еще ничего не означают. Они лишь закрепляют на языке формальной логики тот образ, который постепенно формировался в нашем сознании, во многом помимо нашей воли. Рассказ о квантовой механике на этом можно было бы и закончить, если бы не одно важное обстоятельство: назвав атом физической реальностью, мы невольно коснулись обширной пограничной области между естественными науками и философией. ФИЗИЧЕСКАЯ РЕАЛЬНОСТЬ Зайдите в любую лабораторию и попытайтесь с порога определить, какое явление природы в ней изучают. Вы увидите перед собой нагромождение приборов и путаницу проводов, за которыми нельзя разглядеть не то что явление, но даже ученых, которые призваны его изучать. В этой обстановке такие, например, слова: «Мы изучаем здесь расщепление спектральных линий в магнитном поле» — могут вызвать у вас лишь вежливое внимание, но отнюдь не доверие. Даже когда вам в руки дадут фотопластинку и вы увидите на ней узкие черные линии, у вас еще не возникнет никаких ассоциаций с атомами, из недр которых (как станут убеждать вас хозяева) испущены те самые лучи, которые впоследствии были преобразованы спектроскопом и оставили на фотопластинке резкие следы. Для человека непосвященного все подобные объяснения выглядят очень неубедительно. Ему более или менее понятно, как по стуку мотора механик определяет его неисправность или как врач по жалобам больного может поставить правильный диагноз. Потому что он знает: всегда можно разобрать мотор — детали его при этом не изменятся, и на худой конец можно произвести вс«крытие и убедиться в правильности диагноза. В обоих случаях известны все части, из которых устроено целое. С атомами все много сложнее. Мы наблюдаем внешние проявления их свойств: спектры, цвет тел, их теплоемкость и кристаллическую структуру, но мы не можем после этого снять некую крышку и посмотреть, как атом устроен «на самом деле». На основе всей совокупности фактов, понятий и формул мы создали для себя некоторый образ атома. Но поскольку не существует независимого способа проверить этот образ, то возникает естественный вопрос: а нельзя ли придумать другой образ атома, который, однако, приводил бы к тем же самым наблюдаемым следствиям? Вопрос этот не праздный, им занимались многие признанные ученые. Житейский скептический ум формулирует его несколько иначе: «Все, что вы придумали, — неправда, на самом деле все не так». Хотя тот же ум не в состоянии объяснить, что, собственно, он спрашивает. В житейском смысле слова на самом деле существует лишь то, что мы можем проверить с помощью наших пяти чувств, либо же то, в чем мы *можем убедиться с помощью продолжения наших чувств — приборов. Даже с последним утверждением- согласились далеко не сразу: современники Галилея уверяли, что солнечные пятна и спутники Юпитера суть лишь ошибки зрительной трубы, которой он пользовался. По- видимому, со времен Галилея мы ушли немного вперед, поскольку верим теперь в истинность показаний приборов. Но остается еще свобода для толкования этих показаний. Вопрос «на самом деле» теперь 22
означает: насколько однозначно толкование опытов отвечает сути явлений, недоступных непосредственному чувственному восприятию? Справедливости ради следует признать, что факты и понятия науки допускают свободу толкований, — но только в процессе их открытия и становления. Коль скоро же они включены в общую систему знаний и согласованы с ними, изменить их почти невозможно, если не переходить при этом границы их применимости. Именно так обстоят дела и с моделью атома, которую создали теперь для себя (и других) ученые. Факты и понятия науки установлены в разное время разными людьми, часто при случайных обстоятельствах. Но взятые вместе, они образуют единую закономерную систему. Под давлением новых фактов система эта непрерывно изменяется и уточняется, но никогда не теряет цельности и своеобразной законченности. Становление системы научных знаний можно в чем-то уподобить биологической эволюции: как и новые виды в живой природе, новые понятия в науке возникают только на основе старых. И точно так же в ней неизвестен тот первый зародыш, с которого началось развитие всей системы. Мы не можем изменить ход биологической эволюции хотя бы потому, что не знаем всех причин, которые привели ее к нынешнему состоянию. Точно так же система научных знаний не зависит от желаний человека. Конечно, он может менять в ней отдельные звенья —как селекционер выво-
дит новую породу. Но в целом процесс формирования научных • знаний подчиняется своим внутренним законам, познать которые вполне нам пока не удалось и изменить их не под силу. НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА При углублении и уточнении системы научных знаний мы вынуждены все дальше и дальше отходить от непосредственных чувственных восприятий и от понятий, которые возникли на их основе. Этот процесс» вероятно, уже необратим, но не следует огорчаться по этому поводу, коль скоро наш разум способен понять даже то, чего мы не в состоянии наглядно представить. Абстрактность научных понятий — такая же необходимость, как изобретение буквенного письма взамен древних рисунков и иероглифов. Ни одна буква в слове «носорог» не напоминает его самого, и тем не менее все слово безошибочно вызывает в памяти нужный образ. Всем очевидно, что нынешняя культура немыслима без книгопечатания, но еще далеко не каждому ясно, что без дальнейшего абстрагирования научных понятий развитие науки невозможно. Одним словом, абстрактная наука, как и музыка, требует не оправдания, а глубокого понимания. Те цепочки познания, которые мы рисовали — от явления через понятия и формулы к образам, — не более чем схемы, дающие довольно слабое представление о сложных процессах, происходящих в сознании человека, когда он из беспорядочного набора фактов пытается выделить простые связи между ними, определить их словами и найти им место в общей картине природы. Отдельное слово еще не образует языка — необходим набор слов и правила грамматики, по которым они сочетаются. Точно так же отдельный научный факт, каким бы важным он ни казался, еще ничего не означает сам по себе, если неизвестно его место в общей системе знаний, и лишь вместе со своим толкованием он получает смысл и значение. Вспомните историю D-линии натрия. Ее наблюдал уже Фраунгофер, но разве мог он подозревать, что держит в руках ключ ко всей квантовой механике? Он видел, что D-линия расщепляется на две компоненты. Но разве знал он, что это влияние спина электрона? Электрон, квантовая механика, спин — во времена Фраунгофера эти понятия еще не сложились. А без них D-линия натрия — просто любопытный факт, не ведущий ни к каким глубоким следствиям. Лишь после опытов многих других людей, лишь после создания системы понятий и формул, которую назвали квантовой механикой, стало ясно, что D-линия натрия — один из тех фактов, которые меняют самые основы нашего мышления. То, что понятия возникают на основе новых фактов, очевидно всем. Но не все сознают, насколько смысл новых фактов зависит от понятий, которыми пользуются для их толкования. С развитием и углублением научных знаний это взаимное влияние фактов и понятий постепенно усиливается, и результат этого взаимодействия часто называют информационным взрывом — настолько быстро бесконтрольное взаимовлияние новых фактов и понятий ведет к реальным практическим последствиям. Никто никогда не узнает тот первый научный факт и то первое научное понятие, с которых началась эволюция нынешней науки. А вместо «объяснение природы» естествоиспытатели все чаще говорят об «описании природы». «Мы теперь лучше, чем прежнее естествознание, сознаем, что не существует такого надежного исходного пункта, от которого бы шли пути во все области нашего познания, но что все познание в известной мере вынуждено парить над бездонной пропастью. Нам приходится всегда начинать где-то со средины и, обсуждая действительность, употреблять понятия, которые лишь постепенно приобретают определенный смысл благодаря их применению...». Эти слова Гейзенберга близки и понятны каждому физику, химику, биологу — в жизни каждого из них тоже бывают минуты, когда они удивляются, что познание природы все-таки возможно. «Единственная загадка мира —его познаваемость», — часто повторял Эйнштейн. Физическая реальность — очень глубокое понятие и, как все глубокие понятия нашего языка, не имеет однозначного смысла. Это понятие первично, и его нельзя достаточно строго определить логически через более простые. Его необходимо принять, предварительно вложив в него тот смысл, который диктует нам вся наша прежняя 24
жизнь. Очевидно, смысл этот меняется с развитием науки, точно так же, как и смысл понятия «атом». Наши предки верили, что пять чувств дают им правильную картину реальности, поскольку с их помощью удавалось избегать реальных опасностей и выжить. На этом этапе развития сознание лишь группировало и анализировало данные чувств. Пришли другие времена — и сознание само стало творить реальность: оно рисовало подробные картины ада и рая и стремилось отчетливо представить себе деяния многочисленных богов. Потом наступило время очистительного сомнения: нельзя безоговорочно доверять чувствам (мы не ощущаем движения Земли, но ведь она вертится!), но и выводы сознания необходимо проверять опытом (звезды, в которых прежде видели и души усопших, и светильники ангелов, оказались просто далекими солнцами). С приходом науки понятие реальности изменилось неузнаваемо, и реальность человека XX века так же далека от реальности древних греков, как современный атом от атома Демокрита. Решающие штрихи в этой новой картине физической реальности дорисовала квантовая механика. Пожалуй, это главная причина, которая будит желание людей понять, «что такое квантовая механика?» Но вместе с тем это довольно абстрактное знание, приобретенное однажды, необратимо влияет на всю последующую жизнь человека — на его отношение к науке и даже на его моральные критерии. Вероятно, так же изменяет человека изучение музыки. Конечно, нельзя стать музыкантом, только посещая концерты, даже ежедневно,— для этого вначале необходимо долго и упорно играть простые гаммы. Точно так же при знакомстве с любой наукой всегда наступает момент, когда человек должен выбирать: останется ли он любителем в ней или же станет профессионалом. В первом случае ему достаточно усвоить понятия н 1 25
образы науки и —если сможет — почувствовать их красоту. Во втором случае он обязан учиться ремеслу: изучать взаимную связь понятий и способы их выражения на языке математики. Без этого ему будет недоступна радость мастера и музыканта. Прочитав все предыдущие статьи об атомах, лучах и квантах, йы узнали только первые ноты квантовой механики и, быть может, научились брать несколько звучных аккордов. Однако если, не вникая в законы гармонии квантовой механики, вы все же почувствовали красоту ее мелодии,— задача этих заметок выполнена. ПОСЛЕСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ОБ АВТОРЕ •*"% «Атомы, лучи, кванты», с которыми постоянный читатель журнала знаком уже больше трех лет, дочитаны. А в издательстве сМолодая гвардия» выходит книжка, получившаяся из этих двенадцати статей; она называется «По ту сторону кванта». На самом деле у кванта нет нн этой, нн той стороны, ио все же новое название чем-то удачней того, к которому мы привыкли в «Химии и жизни». Потому что рассказ этот не только об атоме и не только о квантовой механике. Это еще и рассказ о познании вещей, о научном творчестве, о науке и о ее людях. И здесь уместно сказать несколько слов о том, в каком знакомстве со своей темой находится автор. В начале 60-х годов в Дубне изучали одно из янленнй физики элементарных частиц: ядерную реакцию, именуемую на научном языке перезарядкой остановившегося пи-минус- мезона на протоне. Почему-то реакция эта происходила чаще или реже в зависимости от того, какое соединение водорода обстреливали мезонами. Иначе говоря, то, что происходило в ядре атома водорода, зависело от другого элемента, связанного с водородом в молекулу. Литература вправе досказать читателю не все, оставляя ему возможность что-то додумать и понять самому. В науке труднее — ей полагается объяснять все. А хорошие объяснения встречаются и н популярных журналах ие так уж часто. В науке, где их называют теориями, человек, который сумеет нечто верно объяснить, находится тоже не сразу. Так было и в случае с реакцией пи-минус-мезона. Затем появилась гипотеза, получившая название модели больших ме- зомолекул. Она предполагает, что тормозящийся в веществе мезон с отрицательным зарядом еще до того, как его поглотит ядро атома, проводит какое-то малое время «на самом верху» молекулы, в области ее валентных электронов. И от этого электронного облака — от химической связи между атомами — заннсит, что будет дальше с пи-мннус-мезоном... Экспериментаторы пронерилн новую гипотезу на полусотне соединений разных элементов с нодородом. Она подтверждалась: наблюдаемые особенности реакции остановившегося мезона соответствовали предсказанным. Следующий шаг — чисто логический. Если некое превращение в атомном ядре зависит от химической связи, то, наблюдая это превращение, можно судить о таких деталях строения молекулы, до которых иными тонкими методами исследования вещества добраться нельзя, коль скоро им доступна только ближайшая к ядру область атома. Что из этого выйдет — покажет будущее. Пока же можно только сказать, что модель больших мезо- молекул предложил Леонид Иванович Пономарев — автор статей об атомах, лучах и квантах и новой книжки «По ту сторону кванта»; недавно он защитил докторскую диссертацию «Мезоатомные и мезомо- лекулярные процессы в веществе». Теоретическая физика его специальность. А статьи об атоме и квантовой механике и книжка, которая из них сложилась, написаны затем, чтобы те, кто их прочтут, разделили радость и удивление, которые приносит узнавание сути вещей. М. ЧЕРНЕНКО 26
ОБЫКНОВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО ЖЕЛЕЗОБЕТОН Иногда полезно нарушать традиции. Безусловно, редакция могла бы найти автора, который рассказал бы подробно и о свойствах, и об особенностях железобетона, и историю французского садовника, первым скрепившего железными обручами цементную бочку... Если верить многим популярным книгам, то именно с этого действия начинается история железобетона. Мы пошли другим путем. И виновна в этом книга — очень красивая и хорошая книга, выпущенная издательством «Прогресс» в конце прошлого года. Автор ее — Шарль Эдуар Жаннере-Гри. Под псевдонимом Ле Корбюзье он известен всему миру. В книгу «Архитектура XX века» вошло далеко не все литературное наследие выдающегося зодчего. Статьи, заметки, письма, отрывки из крупных трудов, рисунки, фотографии макетов и выстроенных зданий вводят читателя в лабораторию творца. Единственный, пожалуй, существенный недостаток книги — ее малодоступность: весь тираж разошелся в считанные часы. Каждый зодчий думает, обязан думать о том, какими материалами, какой техникой будут осуществляться его проекты. В основе любого проекта Ле Корбюзье — объемные геометрически простые элементы. Как бы ни были сложны формы и конструкции его зданий, сложность эту создавали простые пространственные формы, изготовленные, как правило, из железобетона. Ни одна работа Ле Корбюзье не посвящена непосредственно железобетону, но вс многих его работах встречаются рассуждения и мысли об этом материале — главном материале современной архитектуры. Итак, автор нашей публикации о железобетоне— выдающийся зодчий века Ле Корбюзье. Иллюстрируют материал фотографии его зданий, макетов, рисунков. ИЗ КНИГИ сАФИНСКАЯ ХАРТИЯ» «Каждая эпоха использует для своих сооружений технику, определяемую наличными ресурсами. До XIX века искусство строить дома знало только несущие стены из камня, кирпича или дерева и перекрытия по деревянным балкам. В XIX веке, в переходный период, применяли чугуи и фасонное железо и, наконец, в XX веке — однородные конструкции, целиком из стали или железобетона. До этого нововведения, совершившего коренной переворот в истории жилищного строительства, строители возводили обычно дома не свыше 6 этажей. Настоящее время не знает больше ограничений...» из книги «К АРХИТЕКТУРЕ» «Архитектура, основанная иа разнообразии приемов общей композиции здания и его декорума, эволюционировала в течение долгих веков. Железо и цемент за какие-нибудь пятьдесят лет привели нас к достижениям, свидетельствующим об огромной строительной мощи и о полном пересмотре прежнего архитектурного кодекса. Сопоставив это с прошлым, мы начинаем осознавать, что отныне «стили» для нас уже ие существуют, что выбран единый стиль эпохи, что произошла революция». ЗАМЕТКА «ПЯТЬ ОТПРАВНЫХ ТОЧЕК СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЫ» 1. ОПОРЫ-СТОЛБЫ: Дом иа отдельных опорах! Раньше дом был забит в землю, в темных и зачастую сырых местах. Железобетон дает нам отдельные опоры. Теперь дом в воздухе, высоко над землей; под домом находится сад, на крыше дома тоже сад. 2. КРЫШИ-САДЫ: Железобетон — это новый материал, позволяющий создать совмещенную кровлю 27
Дом Центросоюза в Москве (теперь ЦСУ СССР), 1929—1930 гг. Фрагмент бокового фасада На стр. 29: Слева — проект реконструкции центра Парижа. Аксонометрия Справа — Всемирная выставка в Брюсселе. Павильон «Электронная поэма». 1958 г. Внизу — конкурсный проект здания Лиги Наций в Женеве. 1927 г. Вид с озера. Макет Швейцарский корпус в студенческом городке в Париже. Настенная живопись в библиотеке (выполнена Ле Корбюзье в 1948 г.) 28
£.o;*- *' >i?? ***w^ -v, **
здания. Соображения технологии, экономии, удобства и психологин приводят нас к выбору крыши-террасы. 3. СВОБОДНАЯ ПЛАНИРОВКА: До сих пор стены здания были его несущими элементами, планировка дома полностью зависела от стен. Применение железобетона допускает свободную планировку. Этажи больше не будут отделяться один от другого, словно отсеки. Отсюда — большая экономия жилого объема, рациональное использование каждого кубического сантиметра, большая экономия материальных средств. 4. РАСПОЛОЖЕНИЕ ОКОН ВДОЛЬ ПО ФАСАДУ: Окно — один из важнейших элементов дома. Новейшие средства раскрепостили окно, железобетон произвел настоящую революцию в его истории. Окна могут быть протянуты вдоль всего фасада, от одного конца до другого. 5. СВОБОДНЫЙ ФАСАД: Опоры вынесены за пределы фасада внутрь дома. Перекрытия крепятся на консолях. Отныне фасады — это легкие пла- ДИАПАЗОН Железобетон — самый важный сегодня строительный материел. Вот перечень (не полный, разумеется) того, что делают сейчас из железобетоне. Но земле: каркас, стены и перекрытия сборных зданий, монолитные сооружения промышленных установок, мосты, плиты автодорог и аэродромов, шпалы, мачты городского освещения, маяки, башни телецентров и так далее; под землей: фундаменты, трубопроводы, коллекторы теплотрасс, туннели, военно-инженерные сооружения; к этому нужно прибавить широкое применение железобетона при сооружении метро; на воде: суда (первые железобетонные суда были построены еще в XIX веке); под водой: основания плотин и дамб, различные гидротехнические сооружения. О масштабах производства этого материала можно судить по таким цифрам. В 1970 году в СССР произведено ВЗ млн. кубометров сборного железобетона. А в Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР стины изолирующих стен и окон. Фасад освобожден от нагрузки. Пять отправных точек... В четырех из пяти тезисов прямо фигурирует железобетон, в пятом присутствует, не названный. И в заключение еще одна заметка Ле Корбюзье— не о железобетоне, об отношении к жизни, к делу. ОБЪЯВЛЕНИЕ В МАСТЕРСКОЙ ЛЕ КОРБЮЗЬЕ 7 ИЮНЯ 1937 ГОДА Господам проектировщикам Друзья, на сей раз мы безнадежно запаздываем. Неужели вы не отдаете себе отчета в положении дел? 8 десять часов вы еще в постели! Я обращаюсь к вам с дружеской просьбой: вы должны кончить все за десять дней. Молодость прекрасна, но чертовски беззаботна! ЛЕ КОРБЮЗЬЕ на 1971—1975 годы записано: «Увеличить объем производства продукции промышленности строительных материалов в 1,4 роза, организовать широкий выпуск материелов и изделий повышенной зе- водской готовности», то есть прежде всего сборного железобетона. ФОРМУЛА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Разумеется, химическую формулу этого материала написать невозможно: существуют сотии рецептур бетона, для арматуры используют сталь более чем тридцати марок. И все-таки формулу железобетона написать можно, математическую формулу бетон -f- сталь = единый материал. В конструкциях из этого единого материала нагрузки распределяются в соответствии с особенностями входящих в него компонентов. Бетон отлично противостоит сжатию, но намного хуже — растяжению и изгибу. Поэтому стальную арматуру распределяют таким образом, чтобы она принимала на себя большую часть растягивающей или изгибающей нагрузки. ЧТО ВЫ ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ 30
Ле Корбюзье над генеральным планом единого жилого комплекса в Нант-Резе Чтобы бетон прочнее скреплялся с металлом арматуры, поверхность последней часто делают рифленой. Бетонный камень не отслаивается от арматуры в процессе длительной работы (под влиянием температурных перепадов и прочих причин) прежде всего потому, что коэффициенты теплового расширения бетона и стали очень близки. КАКИЕ БЫВАЮТ БЕТОНЫ Не пугайтесь: мы не собираемся перечислять все разновидности существующих сейчас бетонов. Речь пойдет лишь об основных градациях. Бетоны бывают тяжелые и легкие. Ячеистые бетоны — сверхлегкие. Они, естественно, уступают тяжелым и обычным легким бетонам в прочности, но имеют лучшие тепло- и звукоизоляционные характеристики. И кроме того, для их производства нужно меньше сырья. Масштабы производства строительных материалов — гигантские. Благодаря массовому выпуску легких и ячеистых бетонов железные дороги смогут намного сократить перевозки сырья для стройматериалов, а возведение зданий обойдется значительно дешевле. В качестве заполнителей для тяжелых бетонов используют гравий или щебень из плотных горных пород, чаще всего из гранита и известняка. Для легких бетонов в качестве заполнителя берут природные и искусственные пористые материалы — пемзу, пористый известняк, вулканический туф, доменные шлаки, керамзит. Последний представляет собой глиняные гранулы, вспученные си»и 31
быстром нагревании до 1050—1250е С. Кубометр бетона, приготовленного на легком керамзите, весит от 700 до 1100 килограммов, он в два с лишним раза легче бетона на гранитном щебне или гравии. Иногда в бетонах в качестве связующего используют не цемент, а синтетические смолы, в частности фенолформальдегидные. В ячеистом бетоне 90% объема занимают воздушные пузырьки. В создании таких бетонов большая заслуга принадлежит академику Петру Александровичу Ребиндеру. Им и его учениками разработаны теоретические основы получения высокопрочных бетонов с пониженным содержанием цемента. Часть связующего заменена в них песком, подвергнутым дополнительному измельчению. (Подробнее об этих работах см. «Химия и жизнь», 1965, № 12.) СЕВЕРНЫЙ БЕТОН На Крайнем Севере при сооружении временных строений до сих пор иногда делают бетон, в котором роль связующего выполняет вода. Образуется искусственный камень, только не силикатный, а ' в основном ледяной. СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ — ТОЖЕ БЕТОН Силикатный кирпич делают из смеси кварцевого песка (92—95%, заполнитель), извести (связующее) и воды. После формования кирпич-сырец затвердевает в автоклаве (температура около 175° С, давление водяного пара около 8 атмосфер, время 6—8 часов). В этих условиях происходит химическое взаимодействие песка и извести, и на поверхности песчинок образуются гидросиликаты кальция. Химизм процесса аналогичен тому, что происходит в бетоне. По существу, силикатный кирпич — это мелкозернистый бетон, и не случайно многие заводы, выпускавшие раньше силикатный кирпич, в последние годы были переведены на изготовление крупных изделий из силикатных мелкозернистых бетонов. МЕТАЛЛ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Каркас железобетонных конструкций состоит из стальных стержней и хомутов. Выбор марки стали, форма и количество стержней, их взаиморасположение — все это зависит от условий, в которых будет работать конструкция. Благодаря упругости материала арматуры, создан предварительно напряженный железобетон. Прежде, чем заливать арматуру бетоном, ее растягивают, а отпускают лишь после того как бетон затвердеет. Арматура оказывается стесненной, и лишь после того, как на нее станет действовать некая внешняя сила, изделие придет в нормальное состояние. Благодаря предварительному напряжению, такие конструкции могут вьщержать почти двойную нагрузку. ВОДА ДЛЯ БЕТОНА По строительным нормам, воду для приготовления бетона и железобетона можно брать не всякую. Бетон, затвердевший под действием сильно минерализованных вод, как правило, менее долговечен. Лучше всего для приготовления бетона брать воду, пригодную для питья. ЖЕЛЕЗОБЕТОН ОСТАНКИНСКОЙ БАШНИ Это тяжелый монолитный железобетон, очень густо армированный металлом. Точный инженерный расчет позволил получить материал очень прочный и одновременно очень гибкий, хорошо противостоящий сильным ветровым нагрузкам. Можно смело утверждать, что это сооружение — более рациональное и более долговечное, чем подобные сооружения из металла, не защищенного от коррозии силикатным камнем. ВОДА ДЛЯ БАКУ Железобетонные трубы все чаще применяют при сооружении водопроводов. Эти трубы дешевле, легче и долговечнее металлических. В Азербайджане недавно началось строительство уникального трубопровода. Чтобы обеспечить Баку питьевой водой, которой сейчас городу не хватает, прокладывается 150-километровая железобетонная труба. Ее диаметр 3,5 метра. Рисунок на вклейке архитектуры», вошедшие иллюстрирует тезисы вы- в подборку «Жеяезобе- дающегося зодчего Ле тон». Корбюзье «Пять отправных точек современной Художник С. ШАРОВ ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ1 На стр. 93 этого номера пропущено начало статьи «Лечение по сезону»: — К сожалению, вам нельзя назначить этот препарат. — Почему! Ведь я его уже принимал, и мне помогло! — Верно. Но сейчас просто не время — сезон не тот. Весной это лекарство не действует. 32
Свободный план ожение окон фдшр но Фасаду Столбы-рпоры Свободный фасад
I. взрывчатое вещество свариваемые образцы основание детонатор взрывная волна кумулятивная струя
СВАРКА ВЗРЫВОМ: ТРУДНОСТИ ТЕОРИИ И УСПЕХИ ПРАКТИКИ НА НЕБОЛЬШОМ ПЕСЧАНОМ ХОЛМИКЕ установлено многоэтажное сооружение: пакет металлических пластин на опорных столбиках, картонная коробка со взрывчаткой, детонатор. Воздвигнувшие это сооружение люди в последний раз придирчиво его осмотрели и ушли. Пронзительно взревела сирена, и через несколько мгновений абсолютной тишины метнулась вверх ослепительная вспышка света. Опыт, длившийся считанные доли секунды, фактически был закончен, когда до ушей донесся грохот взрыва... Едва осела пыль, сразу же после команды «отбой», участники опыта собрались вокруг небольшой воронки, на дне которой лежала одна цельная металлическая полоса. Взрыв намертво сварил сложенные под взрывчаткой пластины. Описанный опыт — один из большой серии экспериментов на полигоне треста «Со- юзвзрывпром». Их проводят сотрудники кафедры прокатного и трубного производства Московского института стали и сплавов и кафедры общей химии химического факультета МГУ. Цель исследований — изучить физико-химические процессы, протекающие при взаимодействии металлов в ударных волнах. СВАРКУ ВЗРЫВОМ впервые наблюдал академик М. А. Лаврентьев в 1944 году. Шли испытания новой брони — двухслойно вклейке — схема распространения взрывной волны и кумулятивной струи металла при сварке взрывом. Продукты взрыва сжимаю! окружающий воздух до 75 000—300 000 атмосфер. Фронт возникающей при этом ударной волны скользит по поверхности свариваемых пластин, сжимая их кромки. Внутренняя поверхность металли че- ских листов плившся. Жидкий металл вместе с мелкими твердыми частицами образует кумулятивную струю, которая следует за ударной волной. В тех местах, где струя уже прошла, образуется характерный для взрывной сварки волнообразный шов. На вклейке также помещена микрофотография полученного с помощью взрыва соединения (увеличение в 200 раз) ной. Вместо монолитной плиты решили использовать два плотно прижатых друг к другу стальных листа. По замыслу конструкторов, при той же толщине и том же весе защиты прочность ее должна была резко увеличиться. Броня и в самом деле оказалась очень крепкой, но при осмотре мест прямого попадания снарядов был обнаружен странный, невиданный ранее эффект: листы сваривались между собой, образуя характерный волнообразный шов. Тогда это явление не вызвало особого интереса: шла война, и ученых прежде всего интересовал практический результат— надежная защита боевой техники. Вплотную сварку взрывом стали изучать лишь через 20 лет, в начале шестидесятых годов. Сначала в Институте гидродинамики Сибирского отделения Академии наук СССР, а затем и в других институтах страны. Сегодня проблема взрывной сварки находится еще в младенческом возрасте. Нет пока в справочниках точных цифр и надежных рекомендаций. Не ясна окончательно физико-химическая суть лежащих в основе взрывной сварки процессов. И все же новый метод уже получил широкое распространение. Долгие годы одной из мучительных проблем современной техники было соединение пар: молибден—молибден, цирконий—латунь, вольфрам—сталь. Взрыв эту проблему решил одним махом. Ни в жидком, ни в твердом состоянии никакими способами не сваривались рений с медью и сталь с серебром. Эти металлы тоже сварили взрывом. Обычными методами сварки очень трудно и дорого соединять тонкие листы металлов или тонкие листы с толстыми. А взрыв их сваривает. Итак, новый метод позволяет сварить несвариваемое, неразъемно соединить не- соединяемое. Это первое и важнейшее его достоинство. Но не последнее. Исследования показали, что прочность шва, образованного взрывной сваркой, в среднем почти на 50% выше прочности 3 ХИМИЯ И ЖИЗНЬ. JNfo 7 33
'/"*Ч.«.; Наблюдать взрывную сварку с более близкого расстояния не позволяет техника безопасности сварных соединений, которые получают традиционными способами. И, наконец, как любая взрывная технология, сварка взрывом исключительно экономична. Например, изготовление тонны биметалла — по всей поверхности сваренных металлических листов — с применением взрыва обходится почти вдвое дешевле, чем при обычной сварке. Если же учесть особую прочность листов и естественное снижение брака во время дальнейшей обработки (сваренный взрывом биметалл практически не расслаивается), экономический эффект окажется еще большим. ВЕРНЕМСЯ НА ПОЛИГОН. Растянем тысячные доли секунды, когда взрыв работает, и проследим за мгновенными процессами, протекающими в тончайших слоях на стыке металлических пластин. Заглянуть в эту таинственную механику удается пока лишь с помощью сверхскоростной рентгеновской съемки. Итак, две пластины, одна на другой. Сверху тонким равномерным слоем уложена взрывчатка. Сработал детонатор — взрыв. Продукты химических реакций, продукты взрыва, сжатые гигантским давлением — 75 000—300 000 атмосфер, подобно поршню, сжимают окружающий воздух. Возникает ударная волна. Ее фронт скЪльзит по верхней пластине, огромной силой сжимая кромки металлических полос. Как только 34
пластины соприкоснутся, между ними образуется особый полужидкий слой, состоящий из расплавленного металла и твердых частиц различной дисперсности, своего рода металлическая пелена. Эта пелена — ее называют кумулятивной струей — мчится вслед за ударной волной, чуть от нее отставая. А там, где прошла струя жидкого металла, остается застывающий волнообразный шов. Как будто взрыв протащил вдоль кромок свариваемых пластин бегунок застежки «молния». Скорость перемещения точки контакта между металлическими полосами должна быть чуть меньше скорости распространения звука в свариваемых металлах. Это основное требование при сварке взрывом и одно из основных условий образования характерного волнообразного шва, способствующего надежному сцеплению металлов. Если скорость распространения взрывной волны будет слишком велика, это может привести к возмущениям, завихрениям металла. Прочность соединения снизится или, более того, металл может вообще разрушиться. Если же скорость детонации окажется недостаточной для данной пары металлов, шов будет слабым, ненадежным. Между этими крайними случаями и лежит та область скоростей (от 2000 до 4000 метров в секунду), в которой взрыв сваривает — надежно и прочно. Чтобы установить этот диапазон, подобрать для каждой пары взрывчатку нужной мощности, потребовалось провести многие сотни опытов — взрывов. Но, как оказалось, дело не только в мощности заряда. ПОТОК ПОДПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, движущийся вслед за взрывной волной, не только «застегивает» сварной шов. Кумулятивная струя механически и химически очищает свариваемые поверхности от окисных пленок и других загрязнений, срывает их с поверхности металла, что можно сжечь — сжигает. В результате в контакт вступают абсолютно чистые, как говорят, ювениль- ные, поверхности. Однако кумулятивная струя в процессе сварки взрывом делает и вредную работу: она рассыпает вокруг мелкие брызги металла. При этом возрастают безвозвратные потери, что особенно нежелательно при сварке благородных металлов. В первых опытах по соединению серебра со сталью сверху укладывали серебряную пластину. Казалось самоочевидным, что тонкий маленький (иначе не напасешься серебра на опыты) листок благородного металла должен лежать на массивной пластине. Но после взрыва на свободной поверхности стали почти всегда оказывались белые налеты — пыль серебра. Была поставлена задача найти такие режимы, при которых можно было бы получать прочное соединение стали с серебром при минимальных безвозвратных потерях последнего. Решений было несколько. Но самым простым и остроумным оказалось такое: сваривать «наоборот» — поменять местами сталь и серебро. Тонкий листок благородного металла кладут теперь на основание-наковальню и накрывают толстой стальной полосой. При этом потерь серебра практически нет. Правда, пришлось увеличить расход взрывчатки, но на экономических показателях процесса это существенно не отразилось — взрывчатка дешева. Метод «обратного метания» при сварке стали и серебра был разработан и впервые применен в Московском институте стали и сплавов. ПРИ ОБЫЧНОЙ СВАРКЕ, при сплавлении двух компонентов либо происходит простое взаимное растворение одного металла в другом, либо, что случается чаще, металлы образуют химические соединения. В первом случае атомы свариваемых металлов неограниченно замещают друг друга в кристаллических решетках, образуя твердые растворы. Под микроскопом такой сплав выглядит как скопление смешанных кристаллов. Во втором случае природа сплавов более сложна. Под микроскопом обычно различают и кристаллы чистых металлов, и твердые растворы, и интерметаллические соединения. По сути дела взрывная сварка металлов, образующих твердые растворы или интерметаллические соединения, ничем не отличается от обычной. И прочность сварного шва объясняется тонким смешением атомов в пограничной диффузионной зоне. Правда, при сварке взрывом промежуточные фазы образуются не по всей площади соединяемых поверхностей, а локально, все процессы протекают в иных условиях (высокие давления, гигантские скорости). Ко- 3* 35
нечно, это влияет на равновесное состояние образующихся соединении. Тем не менее все идет по известным классическим законам. Но как объяснить прочность взрывной сварки металлов, которые, подобно маслу и воде, не реагируют и даже не смешиваются друг с другом? Почему в этом случае сварной шов вообще получается? Возьмем, к примеру, пару сталь—серебро. Максимальная растворимость серебра в электротехническом железе составляет 0,7%, а растворимость железа в серебре и того меньше — 0,0004—0,0006% • Серебро, добавленное к жидкой стали, выделяется при твердении в виде маленьких шариков. Казалось бы, эти металлы абсолютно несовместимы... На химическом факультете МГУ провели локальный рентгеноспектральныи анализ и микроскопические исследования полученного взрывом сварного шва серебра и стали. Почти по всему шву наблюдается резкий переход от одного металла к другому, лишь изредка встречаются механические смеси различной дисперсности. Наряду с такими коллоидными смесями, на границе раздела находят иногда аморфные включения, не имеющие присущей металлам кристаллической решетки. А это уже некое новое, порожденное взрывом состояние металла. Конечно, речь идет вовсе не о том, что взрывная волна ликвидирует классические физико-химические представления. Просто нужно честно сказать: достоверно объяснить, почему не разваливаются сваренные взрывом «несовместимые» металлы, пока не удается. Л. МЕЛЬНИКОВА КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ НА АСТЕРОИДЫ ЗА ОБРАЗЦАМИ? ~*1Т Между Марсом и Юпитером есть пояс астероидов (малых планет). Одни из них размером с песчинку, диаметр других — сотни километров. Каждый астероид вращается вокруг Солнца подобно Земле и другим планетам. Одно время думали, что астероиды — обломки разрушенной планеты. По более современной теории, это промежуточые образования, из которых формируются планеты. Если это так, то сравнение вещества астероидов с земными и лунными породами может стать ключом к выяснению истории Солнечной системы. Сейчас, когда полет к астероидам уже не кажется делом отдаленного будущего, высказывается мнение (например, в журналах «Science», 1970, № 1 и «Chemistry», 1970, № 5), что стоит, может быть, исследовать один из астероидов до посылки корабля с космонавтами на Марс. Такой полет легче осуществить, поскольку многие астероиды движутся по несимметричным орбитам и периодически приближаются к Земле на расстояния, не превышающие половины пути до Марса. Например, астероид Торо (около 11 км в поперечнике) подойдет к Земле на расстояние 23 миллиона километров уже в 1972 году. Другой, несколько больший астероид Эрос будет на том же расстоянии от Земли в 1975 году. Астероиды невелики, и поэтому образцы пород можно собрать со всей их поверхности, а не в ограниченной зоне у места посадки. Эти образцы можно добыть и иначе — захватом небольшого астероида и отбуксировкой его к Земле или легко достигаемой с Земли орбите. Фантастика? Но разве луноход не был фантастикой год назад?! Впрочем, высадка на астероид человека или автоматической станции более проста. Так как там очень мало тяготение, то мощность, требуемая для возвращения, также невысоко. Правда, чтобы сесть на астероид (приастероидиться?), он должен быть не менее километра в поперечнике. Вес человека на таком небесном теле будет равен всего нескольким граммам. Сейчас многие ученые полагают, что гамма элементрв на планетах изменяется с удалением их от Солнца. Дело за экспериментальной проверкой. Подождем полетов в пояс астероидов. А. КОЗЛОВСКИЙ 36
ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ Кандидат ПОСЛЕ СЕНСАЦИИ медицинских наук И. Б. ОБУХ ОТКРЫТИЕ «ОБРАТНОЙ ТРАНСКРИПЦИИ» И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ Только со смертью догмы начинается наука. Галилей Сейчас ни у кого нет сомнений, что крупнейшим открытием 1970 года в биологии было установление принципиально нового факта — возможности синтеза ДНК на матрице РНК*. С тех пор как в печати появились первые сообщения об этом открытии, прошло некоторое время, стали известны новые факты, а вместе с ними возникли и новые вопросы. Сейчас уже можно более обстоятельно рассказать о гипотезах и сомнениях, о находках и ошибках, о тупиках и перспективах. Из сенсации, какой было открытие еще несколько месяцев назад, оно превратилось в рабочую основу нового направления научного поиска — такова завидная судьба всякого истинного научного достижения. ВИРУС И ПРОВИРУС Сейчас много говорят и пишут об онкоген- ных вирусах, особенно о той их группе, которая вызывает саркомы и лейкозы у некоторых животных — кошек, собак, кур, мышей, обезьян, а может быть, и у человека, хотя здесь вирусная природа подобных заболеваний еще не доказана. Геном вирусов саркомо-лейкозной группы построен из рибонуклеиновой кислоты (РНК), так же как и у бактериофагов или инфекционных вирусов гриппа, полиомиелита, кори, свинки. Правда, вирусы саркомо-лейкозной группы устроены сложнее, чем все остальные РНК- содержашие вирусы, и обладают другими свойствами, в^тем числе способностью синтезировать ДНК на матрице РНК- Именно * Сообщение об этом открытии было напечатано в № 1 «Химии и жизни» за этот год. это, как мы увидим ниже, и является причиной и необходимым условием их онкоген- ности. У большинства РНК-содержаших вирусов наследственное вещество представляет собой однонитчатую молекулу РНК, поэтому его репликация, то есть удвоение, происходит не так, как репликация двухцепочечной ДНК — наследственного вещества остальных вирусов, бактерий и высших организмов. А поскольку для каждого биологического процесса нужен свой фермент или ферментная система, в РНК вирусов закодирован синтез целой группы специфических вирусных ферментов: ведь в клетке таких ферментов нет, потому что там репликация РНК не происходит. Зато образование информационных РНК у таких вирусов упрощается: матрицей для синтеза белка может служить непосредственно сама РНК вируса или одна из промежуточных форм ее репликации. Размножение в клетке инфекционных вирусов приводит чаще всего к тому, что клетка гибнет, произведя на свет новые полчища своих убийц. Иначе действуют он- когенные вирусы: в результате их воздействия клетка не только не погибает, но приобретает способность беспрерывно делиться, что и делает такую клетку злокачественной. Геном этих вирусов — их нуклеиновая кислота — включается в геном клетки, закрепляется в нем и вместе с ним функционирует, передаваясь потомству клетки и поддерживая бесконечно долго состояние злокачественности. До недавнего времени эти представления, лежащие в основе разработанной Л. А. Зильбером вирусо-генетической теории рака, хорошо объясняли лишь действие вирусов, несущих ДНК. Вопрос же о том, как закрепляется в клетке генетическая информация РНК-содержащих вирусов, оста- 37
вался на протяжении многих лет наименее изученным и наиболее спорным. Ведь передача наследственной информации при делении клетки происходит путем удвоения ее ДНК, а репродукция таких вирусов идет как бы в другой плоскости: дочерние РНК образуются из РНК вирусной частицы. И все-таки вирус стойко закрепляется в клетке, переходя к ее потомкам в сотнях и тысячах поколений. В опухолях, вызванных вирусами, удается выявить вирусные белки, РНК и даже целые инфекционные вирусные частицы. Может быть, в этом и состоит разгадка? Ведь если так, то можно представить себе, что вирусная РНК репродуцируется независимо от генетического аппарата клетки: просто при делении клетки в дочерние клетки переходят и молекулы РНК вируса, и каждая новая клетка оказывается зараженной... Долгое время такое объяснение было единственным, а в последние годы — едва ли не общепринятым. Но вся беда в том, что существовало много фактов, которые не укладывались в эту простую схему. Наряду с опухолевыми клетками, выделяющими вирус, были найдены такие, которые его практически не выделяют. Например, если у хомячка вызвать опухоль куриным вирусом саркомы Рауса (этот вирус относится к числу РНК-содержащих), то в таких опухолях вирус обычными методами выявить не удается. Он «исчезает», хотя его геном в клетке продолжает присутствовать: применяя особые методы культивирования или заражения цыплят, чехословацкий ученый Я. Свобода показал, что и в таких «безвирусных» опухолях удается активировать дремлющий вирус. Оставалось предположить, что генетическая информация РНК-содержащих вирусов содержится в опухолевых клетках не в обычной, а в какой-то особой форме и может передаваться вместе с собственной генетической информацией клетки по наследству. Такую форму назвали «провирусом». Такое предположение вскоре получило экспериментальное подтверждение: в опытах американских и японских ученых Л. Крит- тендена, X. и Т. Ханафуса и Ц. Миямото выяснилось, что вирусный геном действительно передается по наследству при делении клетки вместе с клеточным геномом, подчиняясь классическим законам Менделя. Это и было одним из основании гипотезы, высказанной в 1963 г. американским ученым Говардом Темином, — гипотезы, согласно которой провирус представляет собой не что иное, как ДНК-копию РНК онкогенного вируса, входящую в генетический аппарат клетки. К этому времени прямое экспериментальное доказательство образования ДНК, соответствующей РНК, уже существовало. Еще в 1960—1961 гг. это явление обнаружила группа советских ученых под руководством профессора С. М. Гершензона. Они изучали вирус желтухи шелкопряда, который размножается в ядре зараженных клеток и вызывает их гибель. Генетическая информация этого вируса записана в молекуле ДНК относительно небольшого молекулярного веса. Как и при размножении других ДНК-содержащих вирусов, в зараженной им клетке синтезируются РНК, комплементарные к ДНК вируса. Вот эти-то РНК и оказались необычными. Когда их выделили, очистили и ввели здоровому насекомому, эта РНК (РНК, а не ДНК, как при заражении самим вирусом!) не только стала причиной заболевания, но и вызвала образование новых полноценных вирионов — частиц вируса желтухи, содержащих ДНК! Напрашивался естественный вывод: в зараженной клетке произошел синтез вирусной ДНК на матрице РНК- В последующие годы наши ученые углубили и дополнили первые наблюдения, открыли новые важные факты, в том числе частичный перенос генетической информации из одной клетки в другую с помощью вируса (это явление хо* рошо известно в системе бактерия — фаг — бактерия, но у многоклеточных организмов оно было обнаружено впервые). Но сейчас ясно, что важнее всего в этих работах было именно впервые высказанное на основании экспериментальных данных предположение о возможности переноса генетической информации от РНК к ДНК- К сожалению, догма оказалась сильнее, научный мир отнесся с недоверием к этим новым идеям... ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ПРОВИРУС? Итак, при заражении клетки онкогенным вирусом происходит синтез ДНК, комплементарной к вирусной РНК, эта ДНК встраивается в хромосому клетки *и таким путем закрепляется в ней —» вот что предположил 38
Темин. Но это нужно было еше доказать. Очень медленно накапливался материал, подтверждающий гипотезу, очень много недоверчивых слов было высказано по ее адресу. И все-таки картина постепенно прояснялась. Прежде всего Темину удалось показать, что при злокачественном перерождении клеток под действием вируса синтез какой- то ДНК действительно происходит, причем если его затормозить, то клетка остается здоровой. Был проделан такой опыт: клетки заражали вирусом саркомы Рауса и помещали в среду, содержащую ингибитор синтеза ДНК, а затем переносили в обычную питательную среду. И оказалось, что такие клетки, в которых в момент заражения вирусом был угнетен синтез ДНК, оставались совершенно нормальными! Другое подтверждение было получено Темином и другими учеными с помощью ак- тиномицина D. Этот антибиотик действует на двуспиральную ДНК и нарушает синтез РНК на ее матрице. Оказалось, что добавление актиномицина D к зараженным клеткам прекращает образование в них инфекционных вирусных частиц, а при удалении антибиотика синтез вируса восстанавливался. Это как будто прямо показывало, что вирусная РНК синтезируется на матрице ДНК, то есть на провирусе. Правда, оказалось, что актиномицин D подавляет синтез и некоторых других РНК-содержащих, но вовсе не онкогенных вирусов, например вируса гриппа. Поэтому полученные данные можно было объяснить и без всякого про- вируса: например, если для вирусной репродукции нужны какие-то продукты, которые должны синтезироваться самой клеткой после ее заражения, то актиномицин, естественно, нарушит их образование. Провирус требовал других, более веских доказательств... А нельзя ли обнаружить ДНК провируса методом молекулярной гибридизации? Этот метод, основанный на комплементарности нуклеиновых кислот, состоит в следующем. ДНК клетки выделяют, освобождают от белков, а затем разделяют двойную спираль ДНК на отдельные нити —денатурируют ее. Такие одиночные нити обладают способностью находить в растворе комплементарные к себе участки других нитей и вновь образовывать отрезки двойных спиралей, количество которых можно измерить. Другими словами, этот метод позволяет прямо показать, есть ли в ДНК опухолевой клетки участки, комплементарные к РНК вируса, то есть содержит опухолевая клетка провирус или нет. В 1964 г. Темин представил данные о том, что ДНК из клеток саркомы Рауса гибриди- зуется с РНК, выделенной из вирусных частиц, и степень этой гибридизации значительно выше, чем с ДНК из нормальных клеток. Казалось, присутствие провируса в опухолевой клетке наконец доказано. Но... во многих лабораториях повторили опыты Темина и получили отрицательный результат. У большинства исследователей РНК вирусов гибридизировалась с ДНК и опухолевых и нормальных клеток практически в одинаковой степени. Теперь-то мы знаем: эти данные можно объяснить тем, что многие нормальные клетки действительно содержат провирус некоторых лейкозных вирусов, но в неактивной, репрессированной форме. Но еще несколько лет назад это было неизвестно, и идея провируса продолжала оставаться всего лишь смелой гипотезой. У читателя может возникнуть вопрос: почему же гипотеза, которая так хорошо объясняла многие особенности взаимодействия онкогенных вирусов с клетками, была встречена с таким недоверием, а каждому факту, как будто свидетельствовавшему в ее пользу, упорно искали какое-то другое объяснение? Дело объясняется просто. Слишком сильное влияние на умы биологов оказывала изящная схема Крика — Уотсона, согласно которой информация в клетке передается от ДНК к РНК и от РНК к белку. Принесшая огромную пользу, многократно подтвержденная за двадцать лет своего существования, эта схема превратилась в «центральную догму» молекулярной биологии. И хотя, как выяснилось потом, авторы «центральной догмы» никогда не утверждали, что возможен только путь от ДНК к РНК, а не наоборот, тем не менее именно так воспринимало ее большинство ученых, и поверить в существование обратного пути — от РНК к ДНК — было не так легко. Ведь это означало не просто обратимость реакции, хорошо известную химикам. Для синтеза ДНК на матрице РНК необходимы прежде всего совершенно новые, специфические ферментные системы. Вот если бы кому-нибудь удалось такие системы обнаружить... 39
И ВСЕ-ТАКИ ОН СУЩЕСТВУЕТ! В мае 1970 г. состоялся X Международный противораковый конгресс. В день закрытия конгресса последним докладчиком выступал Темин. И его доклад содержал самое сенсационное сообщение: фермент, который может осуществлять синтез ДНК на матрице РНК, открыт! Опыты, позволившие сделать такое заявление, были описаны в двух статьях, опубликованных 27 июня в журнале «Nature». Статьи были напечатаны под общим заголовком «Вирусная РНК-зависимая ДНК- полимераза». Авторами одной были Темин и известный американский вирусолог Д. Балтимор, автором другой — не менее известный японский ученый С. Мизутани. В их экспериментах высокоочишенные концентрированные вирусы куриной саркомы Рауса или лейкемии мышей Раушера помещали в пробирку, куда добавляли все четыре дезокси- рибонуклеотида, из которых состоит молекула ДНК. Один из них — тимидин — был помечен радиоактивным тритием. Уже через несколько десятков минут можно было заметить, что меченый гимидин включается в синтезируемые полинуклеотиды. Продуктом реакции могла быть только ДНК, и авторы представили убедительные доказательства этого. Рибонуклеотиды, из которых строится РНК, в высокомолекулярные продукты реакции не включались; полученный полинуклеотид был чувствителен к ферменту, разрушающему ДНК, а фермент, разрушающий РНК, не оказывал на него никакого действия. Если же таким ферментом обрабатывали вирус до начала реакции, разрушая его РНК, то ДНК не синтезировалась— значит, для ее синтеза была необходима РНК-матрица. Так впервые удалось в чистом виде наблюдать переписывание генетической информации с РНК на ДНК. Этот процесс назвали «обратной транскрипцией», потому что просто транскрипцией называют обычный синтез РНК на матрице ДНК. И осуществляющий обратную транскрипцию фермент — РНК-зависимую ДНК-полимеразу — стали называть «обратной транскриптазой». В числе участников конгресса, присутствовавших на докладе Темина, был известный биохимик и вирусолог Сол Спигелмен. Сообщение Темина произвело на него глубокое впечатление. Не дождавшись даже окончания прений по докладам, он уехал из Хьюстона, где шел конгресс, в Нью-Йорк, собрал сотрудников своей лаборатории и поставил перед ними задачу — немедленно взяться за проверку экспериментов Темина. Был даже поставлен жесткий срок — пять недель. И действительно, вскоре Спигелмен и его сотрудники подтвердили все данные о ферменте и сообщили, что такой же фермент найден в оболочке еще пяти вырусов сарком и лейкозов птиц, мышей, кошек и обезьян. А затем последовала целая серия работ, посвященных детальному экспериментальному изучению нового явления. Сомнений уже никто не высказывал. Уже в сентябре сам автор центральной догмы Фрэнсис Крик признал новую схему транскрипции. Вот как мы теперь представляем себе процесс репликации онкогенных РНК-содер- жащих вирусов. Их вирусная частица — ви- рион — это не просто система, обеспечивающая сохранение и перенос генетической информации, как у большинства других вирусов и фагов. В состав вириона таких вирусов входят еще и ферменты, осуществляющие некотрые исходные синтетические процессы; один из них — уже знакомая нам РНК-зависимая ДНК-полимераза. Она располагается не на поверхности вирусной частицы, а входит в состав белков, окружающих РНК и, возможно, образует с ней комплекс — нуклеопротеид. Когда вирус находится вне клетки, его наружная оболочка, содержащая липиды, прочно защищает внутреннее нуклеопротеидное ядро от проникновения каких бы то ни было веществ извне. Но вот вирус попадает в клетку. Под влиянием ее ферментов наружная липопро- теидная оболочка вируса частично разрушается (в опытах, проводимых в пробирке, для этого вместо ферментов используют слабые растворы детергентов). Внутрь вириона поступают необходимые для реакции продукты — исходные «кирпичики» ДНК, принадлежащие клетке, и начинает работать система синтеза ДНК на матрице РНК. Таким образом, вирион—уже готовая к синтезу ДНК система: программа заложена в станки, все наготове, и как тЬлько поступает сырье, начинается выпуск продукции. Это редкое, чтобы не сказать уникальное, явление в царстве вирусов. ног После синтеза на РНК оЙной нити ДНК образуется гибридный комплекс РНК:ДНК, 40
а затем другой фермент — ДНК-зависимая ДНК-полимераза, который также присутствует в вирионе, строит вторую нить ДНК, комплементарную к первой. Образуется двойная спираль ДНК, у которой одна нить по нуклеотидному составу соответствует РНК вируса, а другая ей комплементарна. Это и есть провирус. Такая ДНК может встроиться в хромосому клетки и стать частью ее генетического аппарата (в этом процессе тоже участвуют специфические ферментные системы: в составе вирусной частицы обнаружен третий фермент — эндонук- леаза, играющий здесь важную роль, и есть сведения о наличии в вирионе еще одного фермента — лигазы). Теперь провирусная ДНК может транскрибироваться, то есть служить матрицей для синтеза РНК дочерних вирусных частиц. ПЕРЕД РЕШАЮЩИМ ШТУРМОМ Открытие ДНК провируса — замечательное научное достижение. О дальних, «стратегических» перспективах этого открытия говорить пока трудно, но некоторые выводы уже очевидны. Прежде всего, доказательство существования ДНК провируса ставит «в законные рамки» большую группу РНК-содержащих онкогенных вирусов. Если в клетке вирусный геном присутствует в форме ДНК, то нет принципиального различия между двумя группами онкогенных вирусов (ДНК- и РНК-содержащих) и вирусо-генетическая теория Л. А. Зильбера может быть распространена на все онкогенные вирусы. Теперь мы во многом по-новому можем представить себе механизм злокачественного перерождения клеток. В этом отношении очень интересны работы вирусолога Дж. Мартина. Он выделил мутант вируса саркомы Рауса, который отличается от нормального вируса тем, что неспособен трансформировать клетки при повышении температуры с обычных 36 до 41° С. Такие мутанты называют температурочувствительными. В них поражен мутацией лишь небольшой участок гена, поэтому в обычных условиях синтезируемый белок сохраняет свои свойства, а при повышении температуры даже на несколько градусов нарушается его структура и >б£лок становится неактивным. Мартин обнаружил, что если клетки, уже трансформированные таким вирусом, нагреть до 41°, то дефектный белок разрушается и... клетки снова становятся нормальными! Правда, полное исчезновение у них злокачественных свойств еше не доказано, но уже можно сделать некоторые важные выводы. И самый главный из них — о том, что злокачественной делает клетку не какое-то однократное воздействие вируса (так считалось раньше), а только постоянное присутствие какого-то вирусного белка! А для того чтобы этот белок все время содержался в клетке, нужно, чтобы постоянно функционировал провирус... Теперь мы вплотную подходим и к решению вопроса о роли лейкозных вирусов при заболеваниях у людей. Недавно Р. Гал- ло сообщил, что в клетках людей, больных лейкозом, ему удалось обнаружить фермент, напоминающий по своим свойствам вирусную РНК-зависимую ДНК-полимеразу. Эта находка косвенно указывает на вирусную природу лейкоза у человека. А кроме того, если сопоставить ее с открытием Мартина, можно предположить, что обнаруженный Мартином белок — тоже фермент, способный переносить информацию с РНК на ДНК. Галло удалось впервые показать, что этот Фермент может использовать в качестве матрицы не только вирусную РНК, но и РНК из клеток млекопитающих. Быть может, постоянно идущая «обратная транскрипция» и является необходимым условием злокачественного роста? Если это так, то могут оказаться очень перспективными поиски специфического ингибитора, который мог бы блокировать синтез ДНК на матрице РНК. Ведь тогда прекращение этого синтеза означало бы и прекращение злокачественного роста! Большие надежды в этом отношении ученые возлагают на антибиотик N-диметилрифамицин, производное другого антибиотика рифами- цина, хотя пока данных о его терапевтическом эффекте нет. Мы привели эти сведения для того, чтобы показать, какой практический выход может дать дальнейшее развитие новых идей. Задача, конечно, еще не решена, враг лишь потеснен, но не разбит. Природа цепко держится за одну из самых зловещих своих тайн — тайну злокачественного роста. И все же десятилетия осады как будто подходят к концу. Войска готовы к решающему штурму. Собственно говоря, штурм уже начался... 41
ЭЛЕМЕНТ №f. 137,34 Инженер БАРИЙ А. А. ГУСОВСКИИ ТЯЖЕЛАЯ ЗЕМЛЯ В 1774 году великий шведский химик Карл Вильгельм Шееле и его друг Юхан Готлиб Ган исследовали один из самых тяжелых минералов — тяжелый шпат. Им удалось выделить неизвестную раньше «тяжелую землю», которую потом назвали «баритом» (от греческого papog —тяжелый). А через 34 года Хэмфри Дэви электролизом мокрой баритовой земли получил из нее новый элемент—барий. Следует отметить, что в том же 1808 году, несколько раньше Дэви, йене Якоб Берцелиус с сотрудниками получил амальгамы кальция, стронция и бария. Так появился элемент барий. Естествен вопрос: почему барий не открыли раньше, ведь основной его минерал—тяжелый шпат BaS04 известен с XVII века? «Вскрыть» этот минерал, выделить из него «землю» — окисел оказалось не под силу предшественникам Шееле и Гана. Еще в начале шестисотых годов алхимики прокаливали BaS04 с деревом или древесным углем и получали фосфоресцирующие «болонские самоцветы». Но химически эти «самоцветы» не ВаО, а сернистый барий BaS. Интересно, что в чистом виде сульфид бария не светится: необходимы микропримеси веществ-активаторов — солей висмута, свинца, молибдена и некоторых других металлов. БАРИЙ ВОКРУГ НАС В земной коре содержится 0,05% бария. Это довольно много — значительно больше, 42 чем, скажем, свинца, олова, меди или ртути. В чистом виде в земле его нет: барий активен, он входит в подгруппу щелочноземельных металлов и, естественно, в минералах связан достаточно прочно. Основные минералы бария —уже упоминавшийся тяжелый шпат BaS04 (чаще его называют баритом) и витерит ВаС03, названный так по имени англичанина Уильяма Витеринга A741—1799), который открыл этот минерал в 1782 году. Соли бария содержатся (в незначительных количествах) во многих минеральных водах и морской воде. Незначительность их содержания з этом случае плюс, а не минус, ибо все соли бария, кроме сульфата, ядовиты. Знаменитый польский писатель-фантаст и философ Станислав Лем в своей книге «Сумма технологии» высказал мысль, что природа —вовсе не такой уж гениальный конструктор, каким ее хотят представить многие ученые. Возможно, что это и так, но природе нельзя отказать в одном — в большой придирчивости. Так, создавая живое вещество, она из 105 известных нам элементов использовала около двадцати (включая микроэлементы). И барию здесь повезло. Он попал в число «избранных», правда, в основном как спутник кальция. Барий встречается в стеблях морских водорослей, в известковом покрове морских животных, в золе деревьев и растений. ЧИСТЫЙ БАРИЙ И БАРИТОВАЯ ВОДА Выделить металлический барий из его минералов не так уж сложно. Он получается,
в частности, при электролизе расплавленной смеси хлористого бария и хлористого кальция. Можно получать барий и восстановлением его из окиси алюмотермическим способом. Для этого витерит обжигают с углем, получая окись бария: ВаСОз + С = = ВаО + 2СО. Затем окисел смешивают с алюминиевым порошком и смесь поджигают: ЗВаО + 2А1 = А1203 + ЗВа. Интересно, что в состав запальных смесей для алюмо- термии часто входит перекись бария Ва02. Но получить окись бария простым прокаливанием витерита трудно: витерит разлагается лишь при температуре выше 1800° С. Легче получать ВаО, прокаливая нитрат бария Ba(N03J: 2Ва (N03) 2 -*■ 2ВаО + 4N02 + 02. И при электролизе и при алюмотермии получается мягкий (тверже свинца, но мягче цинка) блестящий белый металл. Главные его свойства таковы: плавится при 710, кипит при 1638° С; плотность 3,76 г/см3. Все это полностью соответствует положению ба- Гидрат окиси бария— ионов бария, то все лучший реактив на ионы SO,?- уходят ион сульфата. Если в осадок в растворе 'избыток рия в подгруппе щелочноземельных металлов. Известны семь природных изотопов бария. Самый распространенный из них ба- рий-138, доля которого более 70%. Барий весьма активен. Он легко разлагает воду, образуя растворимый гидрат окиси бария: Ва + 2Н20 = Ва(ОНJ + Н2. Об активности элемента № 56 свидетельствует и способность его к самовоспламенению от удара. Водный раствор гидрата окиси бария называют баритовой водой. Эту «воду» применяют в аналитической химии для осаждения сульфат-иона S042~. Но это уже — из рассказа о применении соединений бария. Металлический же барий практического применения почти не находит. В крайне незначительных количествах его вводят в подшипниковые и типографские сплавы. Сплав бария с никелем используют в радиолампах. Чистый же барий применяют только в вакуумной технике как геттер (газопоглотитель). Важнее оказались соединения бария. ПОЛЬЗА БАРИЕВЫХ СОЛЕЙ Области применения солей бария довольно широки. Так, карбонат бария ВаСОз добавляют в стекольную массу, чтобы придать стеклу больший коэффициент преломления. Сернистый барий применяют в бумажной промышленности как наполнитель. Качество бумаги во многом определяется ее весом — BaS04 утяжеляет бумагу. Эта соль обязательно входит во все дорогие сорта бумаги. Кроме того, сульфат бария широко используется в производстве белой краски— литопона. Литопон получают в результате реакции растворов сернистого бария с сернокислым цинком: BaS + ZnS04 = BaS04 + ZnS. Оба продукта реакции — белые соли — выпадают в осадок, а в растворе остается чистая вода. Белая краска на основе мелкокристаллических сульфата бария и сульфида цинка неядовита и обладает хорошей кроющей способностью. Правда, темнеет она быстрее, чем цинковые или титановые белила. Потемнения можно избежать, если добавить в литопон немного солей кобальта. Еще одна бариевая соль находит широкое применение. Тнтанат бария ВаТЮз — один из самых важных сегнетоэлектри- 43
6000 4800 3600 2*00 1200 L_ 5J2- i 53УЬ* ^л к*-* • * / Р Л 1 И № \ м 1 1 1 •И * , 1 1 У 1 1г N К 4 /00 200 300 400 °K Зависимость диэлектрической проницаемости титаната бария от температуры ков* — очень ценных для электротехники материалов. Свое название сегнетоэлектри- ки (правильнее было бы «сеньетоэлектри- ки») получили от имени французского аптекаря П. Сеньета, открывшего в 1672 году двойную калиево-натриевую соль винной кислоты. Сеньет и не думал, что его соль обладает какими-то особыми электрическими свойствами, в течение многих лет ее применяли только как слабительное. И лишь в 1918 году американский физик * Известно, что если любой диэлектрик поместить в электрическое поле, он поляризуется: положительные заряды скапливаются на одном конце, а отрицательные — на другом. Сегнетоэлектрики поляризуются сами по себе, без воздействия внешнего поля. Среди диэлектриков они выделяются так же, как ферромагнитные материалы среди проводников. Способность к такой поляризации сохраняется только в определенных интервалах температур. Поляризованные сегнетоэлектрики отличаются большой диэлектрической проницаемостью. Эта важнейшая характеристика диэлектриков численно равна отношению силы взаимодействия точечных электрических зарядов в вакуум^ и силе их взаимодействия в однородном диэлектрике. Д. Андерсон обратил внимание на то, что в интервале температур от —15 до +22° С эта соль обладает необычно большой диэлектрической проницаемостью. Тогда и родилось понятие о новом классе веществ, которые теперь называют сегнетоэлектрн- ками. В 1944 году этот класс пополнился ти- танатом бария, сегнетоэлектрические свойства которого были открыты советским физиком Б. М. Вулом. Особенность титаната бария в том, что он сохраняет сегнетоэлектрические свойства в очень большом интервале температур — от близких к абсолютному нулю до +125° С. А большая механическая прочность и влагостойкость способствовали тому, что титанат бария стал одним из самых важных сегнетоэлек- триков. Получить титанат бария сравнительно просто. Витерит ВаСОэ при температуре 700—800° С реагирует с двуокисью титана Ti02, и получается как раз то, что нужно: ВаСОз + ТЮ2 = ВаТЮ3 + С02. Титанат бария, как и все сегнетоэлектрики, обладает также пьезоэлектрическими свойствами: изменяет свои электрические характеристики под действием давления. И наоборот, при действии переменного электрического поля в таких кристаллах возникают колебания. Поэтому их используют в радиосхемах и автоматических системах. Недавно титанат бария применили при попытках обнаружить волны гравитации *. БАРИЙ: ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ? Закономерен вопрос: найдет ли этот скромный элемент какое-либо новое применение в народном хозяйстве? На этот вопрос сейчас, пожалуй, ответить нельзя. Не следует, конечно, ждать от этого элемента слишком многого. Он не очень специфичен, довольно рассеян и уже потому недешев. Кроме того, технология получения многих соединений бария трудоемка и требует больших затрат энергии. Но, думается, что еще не все полезные свойства бария и его соединений известны людям. Не случайно же главная на сегодня бариевая соль — его титанат— служит людям всего четверть века... * Я. Смородинский. Есть ли волны гравитации? «Наука н жизнь», 1969, № 11. 44
что вы ЗНАЕТЕ И ЧЕГО НЕ ЗНАЕТЕ О БАРИИ ЗЕЛЕНЫЙ ОГОНЕК Окуните стеклянную палочку в раствор соли бария, а затем внесите ее в огонь горелки. Пламя сразу же окрасится в зеленый цвет. Это одна из характерных качественных реакций элемента № 56. Зеленая окраска пламени — «визитная карточка> бария, даже если он присутствует в микроскопических количествах. Когда во время салютов вы видите зеленые ракеты или смотрите, как, разбрасывая искры, медленно горит зеленый бенгальский огонь, вспомните, что в их составе обязательно есть соли бария. К примеру, в состав зеленого бенгальского огня входят Ва(гЮзЬ и ВаС12. МЫ ДОБУДЕМ КИСЛОРОД! Если прокаливать окись бария при 500—600° С, она начинает поглощать кислород воздуха, образуя перекись бария ВаОг- Однако при дальнейшем нагреве (выше 700° С) от перекиси бария отщепляется кислород, и она вновь переходит в окись. В XIX веке этими реакциями пользовались для производства кислорода. Окись бария превращали в перекись, а затем, нагревая перекись, получали кислород. Этот метод применяли до девяностых годов прошлого века, пока не был найден способ извлечения кислорода из жидкого воздуха. лудка> Действительно, желудочные заболевания причиняют много беспокойства медикам. А еше больше — некоторым их пациентам... При чем здесь барнй? Для диагностики желудочных заболеваний применяют его сернокислую соль. BaS04 смешивают с водой и дают проглотить пациенту. Сульфат бария непрозрачен для рентгеновских лучей, и поэтому места пищеварительного тракта, по которым идет «бариевая каша>, остаются на экране темными. Так врач получает полное представление о форме желудка и кишок, определяет место, в котором может возникнуть язва. БАРИЙ И РАДИАЦИЯ В последние годы элемент № 56 нашел применение в атомной технике. Во-первых, барий хорошо поглощает рентгеновское излучение и гамма- лучи. Поэтому его вводят в состав защитных материалов. Во-вторых, платиноцианатом бария Ba[Pt(CNL] покрывают светящиеся экраны приборов. Под действием рентгеновских или гамма-лучей кристаллы этой соли начинают ярко светиться желто-зеленым цветом. В-третьих, соединения бария используют в качестве носителя при извлечении радия из урановых руд. ЖЕЛУДОК КАК НА ЛАДОНИ Старинная арабская пословица говорит: «Все несчастье в жизни — от же- ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ОЧИСТКА ПРИРОДНОГО ГАЗА Во Франции и ФРГ разработан новый процесс очистки природного газа, основанный на физической абсорбции примесей — сероводорода, меркаптанов и углекислого газа—органическим растворителем трибутил- фосфатом (ТБФ). Это вполне доступный продукт, который в довольно больших количествах выпускает химическая промышленность. Абсорбция хорошо идет при нормальной температуре и повышенном давлении. Регенерируют растворитель в две стадии: сначала поглощенные вещества отгоняют, продувая через жидкость пропан, затем ее подвергают дистилляции. ТБФ возвращают в абсорберы, а из уловленных серусодержащих примесей выделяют серу. «Hydrocarbon Processing» (США), 1970, № 5 45
ИЗ ДАЛЬНИХ ПОЕЗДОК Под этой рубрикой наш журнал печатал очерки и заметки советских ученых, побывавших в крупнейших научных центрах Италии, Западной Германии, Англии. В этом номере м*>" публикуем записки о лаборатории, которой руководит прославленный биохимик, лауреат Нобелевской премии X. Г. Корана. Автор записок — научный сотрудник ленинградского Института высокомолекулярных соединений АН СССР. В 1969 году, по приглашению Кораны, она проработала полгода в его лаборатории в Институте исследования ферментов при Висконсинском университете (США]. Кандидат химических иаук Н. С. ТИХОМИРОВА- СИДОРОВА ПОЛГОДА В ЛАБОРАТОРИИ КОРАНЫ Хар Гобинд Корана 46
СЧИТАЕТСЯ, ЧТО РАБОТАТЬ С Профессором Хар Гобиндом Кораной —большая честь для любого ученого. Многие годами ждут такой возможности и нередко получают отказ, если нет рекомендательного письма от достаточно известного и авторитетного деятеля науки. Мне посчастливилось. В 1969 году подошла моя очередь поработать в лаборатории Кораны. X. Г. КОРАНА РОДИЛСЯ В ИНДИИ в городе Райпуре 9 января 1922 года. Семья была бедной, и из всех детей только Гобинд смог получить образование. Он окончил Пенджабский университет, а затем продолжал учебу в Англии и Швейцарии. В 1948 году он защитил докторскую диссертацию в Ливерпульском университете. Потом последовали годы работы в Швейцарии у профессора В. Прелога и снова в Англии — у известного специалиста по химии нуклеотидов лауреата Нобелевской премии А. Тодда. В 1952 году Корана получил лабораторию— в Канаде, в университете Британской Колумбии. А с 1960 года обосновался в США, в городе Мадисон, в Институте исследования ферментов. Все это время он занимался направленным синтезом олиго- и полинуклеотидов, оригинально сочетая в работе химические и биохимические методы. Корана внес выдающийся вклад в расшифровку генетического кода, в частности, он синтезировал все 64 возможных соединения нуклеотидов в триплеты (кодоны) и использовал эти кодоны для изучения белкового синтеза. Осенью 1968 года ему была присуждена Нобелевская премия по медицине и физиологии (вместе с Маршаллом Ниренбергом и Робертом Холли). Вскоре после этого он получил множество приглашений для работы и сейчас, когда пишутся эти заметки, уже покинул Мадисон и вместе с большинством своих сотрудников переехал в Бостон, в Массачузетский технологический институт, один из крупнейших научных центров Америки. САМОЛЕТ ПРИЛЕТАЛ В МАДИСОН под вечер. Путь оказался тяжелым, я была совершенно измучена четырьмя перелетами (Москва — Нью-Йорк, Нью-Йорк — Вашингтон, Вашингтон — Чикаго, Чикаго — Мадисон) общей сложностью в двадцать часов, непривычным сдвигом во времени, из-за которого мне пришлось бодрствовать более суток. Я с волнением ждала встречи с выдающимся ученым, по работам которого учатся синтезировать олигонуклеотиды все (правда, пока немногочисленные) химики мира, посвятившие себя этому трудному делу. Но, конечно, я никак не рассчитывала увидеться с Кораной в день приезда. В аэропорту «русскую леди» встречали две женщины: Эстер Корана, жена профессора, и Грейс Стоун, секретарь лаборатории. Эстер забрала мой багаж, а Грейс повезла меня прямо в институт, и гут, вопреки ожиданиям, я была сразу же представлена Коране. Он принял меня в своем кабинете, увешанном портретами известных ученых, фотографиями сотрудников лаборатории и схемами синтеза генов. Обаяние Гобинда Кораны, простота и непринужденность его манер сразу заставили меня забыть о волнении и усталости. Очень быстро мы разговорились так, как будто были давно и хорошо знакомы. Потом меня проводили на мою квартиру — маленькую, но чрезвычайно уютную и всего в десяти минутах ходьбы от института. ИНСТИТУТ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЕРМЕН- тов основан в 1949 году при Висконсинском университете, одном из крупнейших в США E6 тысяч студентов). Он занимает сравнительно небольшое помещение, но во время моего пребывания к двухэтажному зданию пристраивался третий этаж. Лаборатория Кораны скромно располагалась в нескольких комнатах первого и подвального этажей. Кроме нее в институте было в то время еще четыре лаборатории — две биохимические и две биофизические. Все они работали изолированно, в институте не существовало общего ученого совета, научного семинара, библиотеки, мастерских и каких-либо других централизованных служб. В лабораторию Кораны я попала в очень напряженное время, когда здесь шла работа по синтезу двух генов. К синтезу гена аланиновой транспортной РНК тут приступили в 1965 году, сразу же после того, как Р. Холли установил первичную структуру этой рибонуклеиновой кислоты. Об успешном завершении это" выдающейся работы Корана сообщил в июне 47
1970 года на Международном симпозиуме по химии природных соединений в Риге*. Синтез второго гена — гена супрессорной тирозиновой транспортной РНК был только начат ко времени моего приезда. Программа всех исследований делилась на несколько стадий. Первая — химический синтез отдельных дезоксинуклеотидкых блоков, включающих в свой состав от четырех до двадцати нуклеотидов. Затем эти блоки соединялись в две комплементарные нити гена (в каждой нити гена аланиновой т-РНК было 77 нуклеотидов, гена тирозиновой РНК — 85 нуклеотидов). Чтобы соединить блоки в единую цепь, использова ли уже не химические, а биологические методы— блоки сшивали друг с другом с помощью ферментов ДНК-киназы и ДНК-ли- газы. Это сложнейшая работа, и она могла успешно продвигаться только благодаря первоклассной технике и высокому искусству, достигнутому в этой лаборатории в области химического и ферментативного синтеза полинуклеотидов, да еще благодаря тесному содружеству в одном научном коллективе химиков и энзимологов. Мне предстояло принять участие в химической части синтеза второго гена. Я должна была синтезировать блок, состоящий из десяти нуклеотидов — сокращенно «деку». В ЛАБОРАТОРИИ КОРАНЫ ПОСТОЯННО обновляется состав сотрудников. Как правило, это доктора наук, в основном иностранцы. Нет ни аспирантов, ни студентов. Профессор не тратит время на обучение, он занимается только наукой. Большинство сотрудников — молодые мужчины, уже квалифицированные специалисты, хоть и необязательно работавшие раньше с нуклео- тидами. Высоко ценится общая теоретическая и экспериментальная подготовка. Главное требование ко всем — полная самостоятельность, готовность и способность самоотверженно работать неограниченно долгое время. В январе 1969 года я встретилась здесь с тринадцатью учеными из разных стран мира. В одной комнате со мной работали химики — американец Марвин Карозерс, * Подробное сообщение об этой работе и интервью с ее автором были опубликованы в нашем журнале в прошлом году (См. «Химия и жизнь», 1970, jVs 11).—Ред. голландец Ханс Ван де Санд, японец Кацу- маро Минамото и два индийца — АшокКу- мар и Сурендра Дир. Все мы занимались ступенчатым синтезом полинуклеотидных блоков — отдельных фрагментов гена. В двух небольших комнатах по соседству трудились шесть энзимологов. Итальянец Витторио Сгарамелла и норвежец Кьель Клиппи сшивали синтезированные химиками блоки с помощью ферментов:ДНК-киназы и ДНК-лигазы. Кениец (английского происхождения) Ричард Морган, канадец Берн Петко, норвежка Рут Клиппи (жена Кьеля) и японец Тадао Терао изучали синтез высокомолекулярных полинуклеотидов с помощью ДНК- и РНК-полимераз. Непалец Утам Радж-Бандари, англичанин Ричард Уолкер и единственный лаборант Даг Дэвис были заняты выяснением структуры транспортных РНК. Уже после моего приезда в лаборатории появились индиец Кан Агарвал, японцы Такеси Яма- да и Еико Оцука. Еико приезжала к Коране уже в третий раз, про нее Гобинд (так все зовут Корану в лаборатории) говорил, что она может работать 24 часа в сутки. Еико участвовала и в синтезе генов, и в предыдущих исследованиях по расшифровке генетического кода. Всех упомянутых здесь людей можно видеть на традиционной фотографии (стр. 53). К сожалению, на снимке, сделанном в июле 1969 года, нет самого профессора. К этому времени Гобинд сильно переутомился. Он двенадцать лет подряд работал без отпуска, и в конце мая врачи предписали ему немедленный и длительный отдых. Корана оставил лабораторию ч на три месяца уехал в Канаду. ЧТО БОЛЬШЕ ВСЕГО ПОРАЗИЛО МЕ" ня при встрече с сотрудниками Кораны? Их удивительное трудолюбие, чувство ответственности и интерес к работе. Как правило, к Коране приезжают работать на два — четыре года. Каждый сотрудник, имея высокую квалификацию, выполняет тем не менее всю вспомогательную черновую работу, которой довольно много и у химиков и у энзимологов. Для химического синтеза олигонуклеотидов требуются чистые и абсолютно сухие реагенты, их приходится подвергать многократной очистке и сушке. Немало времени уходило и ни регенерацию дорогих исходных продуктов, не вошедших 48
в реакцию. Кстати, нельзя не отметить чрезвычайную бережливость сотрудников в отношении к реактивам, да и вообще к любым лабораторным ценностям. Насосы, испарители, коллекторы чинили чаще всего собственными силами, если, конечно, не случалось чего-нибудь серьезного. Так и получалось, что каждый проводил в лаборатории часов по четырнадцать в сутки и работал почти без выходных дней. Весь рабочий день проходит в напряжении, никто не отвлекается на посторонние разговоры. Совсем еще недавно сам Корана принимал непосредственное участие в экспериментах, и о его работоспособности и усердии я слышала множество красочных рассказов. В последние годы Гобинд только руководит работой. Большую роль в его лаборатории, как, впрочем, и в других научных лабораториях США, играют семинары. В большинстве случаев они приурочиваются ко второму завтраку (нашему обеденному перерыву). В 12 часов дня все собираются в библиотеке с сэндвичами и кружками — большинство с кофе. Семинар, как правило, продолжается один час. Один докладывает. Другие жуют, пьют и активно задают во- просы. Дискуссия идет на протяжении всего доклада. В лаборатории Кораны созывалось пять семинаров в неделю: два по текущей работе и три по научной литературе. Из трех последних один проводился обычно каким- нибудь гостем-ученым, приехавшим из другого института, часто даже из другого города или другой страны. Только при мне на таких семинарах выступали Северо Очоа, Джером Виноград, Майкл Смит, Дитер Сол, Вацлав Шибальский, Бернард Вайсблум и другие известные специалисты. План семинаров заранее не составляется. Каждый сотрудник, в том числе Гобинд, четко знали, когда по алфавиту подойдет его очередь выступать. Так, спустя шесть недель после приезда пришел и мой черед сделать в понедельник доклад по текущей работе, во вторник — выступить с обзором литературы. Было принято, чтобы новые сотрудники рассказывали о работе, которой они занимались у себя дома. Нечего и говорить о том, как я волновалась, ожидая «своих» понедельника и вторника. Я не знала, как т$кая компетентная аудитория примет сообщение о работе по синтезу оли- гонуклеотидов, которую вела наша группа в Ленинграде в Институте высокомолекулярных соединений. И очень опасалась, что в многоголосой дискуссии не смогу уловить вопроса, заданного на английском языке с индийским или японским акцентом или с американским произношением. Однако семинары прошли удачно. Гобинд, как и многие другие, считал своим долгом и похвалить меня и приободрить. На подготовку к лабораторным семинарам, как правило, тратится минимум времени. Докладывают очень по-деловому, без парада, правда, обязательно составляются тезисы выступления и список использованной литературы. А вот к большим конференциям все готовятся куда тщательней, иногда с несколькими репетициями. Обсуждают наиболее удачные варианты сообщений о проделанной работе. РАБОЧИЙ ДЕНЬ В ЛАБОРАТОРИИ официально начинался в 8 часов утра. Но сотрудники собирались иногда к девяти и даже к половине десятого — в зависимости от того, как поздно они ушли накануне. Запустив установки, наливали кофе, очень крепкий и не слишком вкусный, из большого кипящего с утра до вечера электрического кофейника и попивали понемногу, кружка за кружкой, в течение всего дня. Ленч — во время семинара; если семинара нет — ели, не прерывая работы. В одной руке — бутерброд, другая в это время открывает какой-нибудь кран или делает записи в лабораторной тетради. В пять-шесть часов вечера все уходили обедать. Первые дни, покидая около семи пустую лабораторию, я удивлялась тому, как рано здесь кончают работу. Но оказалось, что к семи- восьми часам все возвращаются и работают до ночи, а иногда и ночью. Мне, как и всем остальным, сразу же был выдан ключ от института, чтобы можно было попасть в него в любое время — ночью, в воскресенье, в праздники. Чем отличалась суббота от обычных рабочих дней? Вместе с Гобиндом все дружно отправлялись берегом озера Мендоты г. студенческий ресторан. Во время этих прогулок научных тем не касались. Прогулка отрывала от работы более чем на час и допускалась только раз в неделю. Вечером в субботу работали не слишком долго. В этот день часто устраивали зва- 49
ные обеды или домашние вечера — почти всегда без алкогольных напитков и без обильного угощения, но нередко с танцами. В лаборатории не было принято собираться в рабочее время для коллективных чаепитий или тем более «шампаней-», как говорят французы. При мне это правило было нарушено всего дважды. Первого мая я экспромтом устроила чай в 10 часов вечера. Все оказались в это время на местах, а через полчаса разошлись продолжать работу. Как это ни было для меня необычно, я работала весь этот праздничный день. Второе чаепитие было приурочено к моему отъезду. Го- бинд был в отпуске, и наше маленькое импровизированное собрание открыл Утам Радж-Бандари. Он сказал, что отмечаются сразу два события — проводы первого в их коллективе советского ученого и рекорд лаборатории. Я сначала не поняла, о каком рекорде идет речь. Оказалось, что те шесть месяцев, за которые мне удалось синтезировать «деку», стали рекордным сроком для такой работы... ПРОГРАММА МОЕГО ПРЕБЫВАНИЯ В США предусматривала возможность посещений других научных центров страны. Но я чувствовала, что морально у меня нет почти никаких прав планировать эти поездки. Прервать эксперимент было очень слож^ но, и сотрудники лаборатории обычно никуда не ездили. Но было так заманчиво побывать, например, в Калифорнии — в знаменитых университетах Беркли и Стэнфоо да, где работали особенно интересные для меня специалисты. После долгих колебаний и сомнений я все же отважилась поговорить с Кораной. К моей радости и удивлению, он стал уговаривать меня ехать в Калифорнию не на одну неделю, как я хотела, а на две и назвал еще несколько лабораторий, которые следовало бы посетить. И я совсем была растрогана, когда Марвин Карозерс и Ханс Ван де Санд, сами никогда не видевшие Калифорнии и перегруженные собственными делами, предложили продолжать на время поездки мой эксперимент. Такое чувство товарищества можно оценить, только зная, как сотрудники Кораны дорожат каждой минутой своего рабочего времени. Конечно, без помощи коллег не было бы никакого моего рекорда. СО ВСЕЙ СЕМЬЕЙ КОРАНЫ И ЕГО ДО- машним бытом я познакомилась на следующий же вечер после приезда. В доме Кораны богатая коллекция пластинок, много книг. Его семья состоит из пяти человек. Эстер Корана, швейцарка по происхождению,— энергичная женщина, спортсменка, сама ведет все хозяйство, включая шитье одежды для себя и детей. Дети учатся в школе — две дочери Джулия и Эмилия, очень похожие на отца, и сын Дэвид. Девочки всегда были одеты, как это принято сейчас у американской молодежи, предельно просто, даже небрежно: бумажные брюки, рубаха или свитер, босиком — дома, в сапогах или сандалиях—на улице. Корану очень волновали проблемы школьного воспитания и образования. Он обсуждал их и дома, и во время субботних ленчей с сотрудниками-иностранцами, интересуясь постановкой школьного дела в других странах. Его беспокоило, что пятнадцатилетняя Джулия спит всего пять часов в сутки —такая напряженная программа сейчас в старших классах. И летом она не поехала со всей семьей отдыхать в Канаду, а устроилась на время каникул, как это делают многие старшеклассники, работать— готовила в одной из университетских лабораторий препараты ДНК для электронной микроскопии. Корана занимал в Мадисоне домик на берегу живописного озера. За небольшим садом начинался лес, в котором профессор прогуливался каждое утро, вставая в пять- шесть часов. Такую же прогулку он совершал по вечерам, приводя в порядок накопившиеся за день мысли, впечатлении. Вообще Корана очень привязан к природе и порой уезжает куда-нибудь в тихое место, обязательно с лесом, где пишет свои лекции, доклады, обзорные статьи, получающие потом широкую известность. Рассказывают, что в то утро, когда стало известно о присуждении ему Нобелевской премии, Корана сидел под деревом в лесу (это было в Айове, штате, соседнем с Висконсином) и созерцал восход солнца. В гостиницу к нему никак не могли дозвониться, и жене срочно пришлось отправиться на его розыски, чтобы сообщить радостную весть. Позже он стал прятаться в лесу не только для работы, но и чтобы уклониться ог многочисленных визитеров и корреспонден- 50
Корана в кругу семьи в тот день, когда пришло известие о присуждении ему Нобелевской премии ./ тов. Он не любит говорить речи и не любит давать интервью, они отнимают время и являются, по его словам, тяжелым эмоциональным испытанием. В 1971 ГОДУ X. Г. КОРАНУ ИЗБРАЛИ иностранным членом Академии наук СССР. В ответ на мои поздравления он написал, что очень рад оказанной ему чести, что он надеется еще раз приехать в Советский Союз и поближе познакомиться с нашей страной, с нашими учеными. Но сейчас у него, как обычно, так много дел! Проделанная работа вызывает новые идеи, планы и, естественно, заботы. Например, Корана собирается попытаться реализовать генетическую информацию от ДНК, полностью полученной синтетическим путем. Пока совершенно неизвестно, как будут работать эти «home-made» («самодельные») гены. Сейчас сотрудники Кораны стараются запастись достаточным количеством вещества для дальнейших работ. Для этого они занимаются репликацией и транскрипцией гена аланиновой т-РНК, то есть с помощью соответствующих ферментов синтезируют на нем ДНК, а затем РНК- Для того, чтобы синтезировать только один декануклеотидный блок химическим путем, надо получить молекулу с девятью межнуклеотидными связями, то есть девять раз провести реакцию конденсации нуклео- тидов, предварительно защищенных по функциональным группам, которые не должны участвовать в реакции, а потом удалить эти защитные группы... И каждая стадия синтеза требует тщательной очистки полученных продуктов и их анализа. Исследования, которые ведет сейчас Ко- 51
рана с искусственными нуклеиновыми кислотами, являются логическим завершением всех работ предыдущего десятилетия по синтезу, изучению и использованию в генетических экспериментах сложных нуклео- тидных соединений. ЧТО ЗА ЛЮДИ УЧАСТВУЮТ С КОРА- ной в его удивительных экспериментах-* Кому из его сотрудников уделить особое внимание в моем рассказе? Решить это сразу очень трудно. О многих я вспоминаю с теплотой и благодарностью. Но все же в первую очередь мне хочется рассказать о Марвине Карозерсе и Хансе Ван де Сан де—с ними я чаще всего сталкивалась по работе. Хотя у каждого сотрудника был свой самостоятельный участок исследований, Марвин отвечал за всю программу по синтетической химической работе для гена аланиновой т-РНК, а Ханс — для гена ти- розиновой т-РНК. Единственный в лаборатории американец Марв Карозерс имел большой опыт в химическом синтезе дезоксиолигонуклеотидов, так как защитил докторскую диссертацию на эту тему. Он хорошо разбирался ч в вопросах молекулярной биологии. Мы с Марвом работали друг против друга, и я часто любовалась, как он красиво экспериментирует. А к тому, что он, читая, кладет ноги на стол, я привыкла быстро, как это ни было для меня необычно и неприятно вначале. Работал Карозерс, пожалуй, больше всех. Он являлся в лабораторию и по воскресеньям, даже если в том не было необходимости. Марв не был женат, и я не представляю, когда ему удастся обзавестись семьей. По-моему, лабораторию он покидал только для того, чтобы немного поспать. Он собирается проработать у Кораны еще несколько лет, так как, по его словам, получает от работы и общения с профессором огромное удовлетворение. Казалось, что этот человек создан только для науки. Но, попадая изредка на вечеринки, он лихо отплясывал современные танцы. Марв говорил, что очень любит русскую литературу, особенно Достоевского и Толстого. Правда, мне трудно представить, что в последние годы у него было время читать что-нибудь кроме специальной литературы. Каждую субботу он приносил в лабораторию выпуск чикагской газеты, просматривал это стостраничное издание минуг за десять и отдавал его мне. Я не уверена, что он заглядывал еще в какие-нибудь газеты. Думаю, что, как и большинство его коллег, он знакомился с новостями у телевизора во время обеда. Марв был моим главным помощником в работе, он полностью избавил меня от такого неприятного труда, как приготовление сверхсухого пиридина, а когда у меня вы ходила из строя какая-нибудь аппаратура, безропотно исправлял ее. НЕ УВЕРЕНА, ЧТО ИЗ НАШЕЙ Коллективной фотографии ясно, что самым красивым мужчиной в лаборатории был Ханс Ван де Санд. Однако это бесспорно так. Приходил Ханс на работу не позже восьми часов, независимо от того, как долго он засиживался в институте накануне. Его жена Мардж ждала второго ребенка, и я поначалу думала, что усердие Ханса связано с тем, что он не сможет много работать после появления в доме младенца. Каково же было мое удивление, когда и после рождения ребенка ничего не изменилось! Конечно, у Ханса были свои семейные обязанности. Каждую субботу он исчезал после коллективного ленча с Кораной, чтобы закупить продукты на всю неделю. А по воскресеньям иногда появлялся в лабора - тории с двухлетней дочкой Патти, демонстрируя американскую простоту обращения с детьми: девочку с голыми коленками приводил в холодную комнату, где было около нуля градусов, поил ее водой прямо из-под крана... В дом к Ван де Сандам я была приглашена вскоре после приезда. Хозяева устроили вечер, но это был, по существу, обед (как здесь принято, без супа). Все ели, сидя в креслах и положив на колени под посуду бумажные салфетки. Вообще здесь не считалось проблемой пригласить к обеду людей больше, чем есть мест за столом. В, некоторых домах поступали еще проще: если не хватало кресел, садились прямо на мягкий ковровый пол. Вместо дорогого фарфора пользовались бумажной посудой, которую сразу потом выбрасывали, и хозяйка не знала хлопот с ее мытьем. В доме Ван де Сандов я впервые показала диапозитивы со снимками советских городов и музеев. Эта демонстрация вызывала в любой аудитории безграничный ин- 52
Ш f1' 41 V Традиционный ежегодный A969 г.) снимок сотрудников лаборатории. Самого Кораны на фотографии нет — в это время он был в отъезде. Стоят (слева направо): Кацумаро Минамото, Ханс Ван де Санд, Кьель Клиппи, Марвин Карозерс, Еико Оцука, У там Радж-Бандари, Берн Петко, Битторио Сгарамелла, Дуглас Дэвис, И. С. Сидорова, Ричард Уолкер, Сурендра Дир, Ричард Морган, Кан Агарвал, А шок Кумар. Сидя т: Грейс Стоун, Тадао Терао, Рут Клиппи, Розелла Смеко (препаратор). Такеси Ямада, Шарлот Эджерйорд (машинистка) терес, и за шесть месяцев мне пришлось устроить показов тридцать. ПОЖАЛУЙ, ТОЛЬКО ДВА ЧЕЛОВЕКА в лаборатории вовлекали меня в политические дискуссии — это Ричард Морган и Вит- торио Сгарамелла. Они приносили журналы и газеты % обращали мое внимание на статьи, которые, с их точки зрения, нельзя было пропустить; больше других они инте ресовались и^изнью нашей страны. Не всегда мы достигали полного взаимопонимания, но разговоры обычно велись в очень дружелюбном тоне. Ричард около пяти лет проработал с Ко- раной. Мне не приходилось работать вместе с Морганом, но встретить его в лаборатории можно было почти в любое время суток. На мой вопрос, сколько он спит, ответил как-то: «Два часа». Конечно, это была шутка, но близкая к истине. 53
Витторио, так яге как и Ричард,— энзи- молог, но по образованию он химик и в прошлом работал у профессора Натта в Милане. В синтезе первого гена он выполнял главную работу по ферментативному сшиванию блоков. Он тоже был сильно занят, так как в лаборатории постоянно спешили получить какие-то результаты к очередному научному собранию, а Витторио отвечал именно за последний, заключительный этап синтеза. Но его интересы не ограничивались одной наукой, и в дискуссиях мы касались с ним и политики, и литературы, и кино. Витторио и его жена Лаура, работавшая в отделе генетики университета, скрашивали мой досуг, которого, правда, было очень мало. Я бы сказала, что с итальянцами у меня вообще завязалась особая дружба. Франко Габриелли из другой биохимической лаборатории подошел ко мне вскоре после моего приезда, представился испросил, могут ли они с женой быть мне чем- то полезны. Впоследствии Манила Габриелли много помогала мне в разных хозяйственных делах. Вместе с этой парой и Сгара- меллой мы совершили запомнившуюся мне на всю жизнь поездку к берегам Миссисипи. В обществе другой супружеской пары — Рут и Кьеля Клиппи —мне иногда удавалось выбраться в кино или на концерты. Кьель хорошо знал и понимал музыку. Для него не было большей радости, чем сесть к роялю в немногие свободные минуты и поиграть что-нибудь из Грига или Чайковского. СЛЕДЯ ЗА ПУБЛИКАЦИЯМИ КОРАНЫ, обращаешь внимание на множество японских и индийских фамилий среди его соавторов. Действительно, примерно половина сотрудников лаборатории — это уроженцы стран Востока. В одной комнате со мной работали три индийца. Один из них, Су- рендра Дир, приехал в Мадисон немногим раньше меня, и первый семинар, на который я попала, был как раз посвящен докладу о его работе в Бостоне. Это толковый молодой химик и очень хороший товарищ. Правда, уже после моего отъезда он почему-то быстро покинул лабораторию Кораны. Рядом с моим рабочим местом стоял ротационный испаритель, из которого Дир ежедневно выпаривал литры пиридина, выделяя продукты олигонуклеотидного синтеза. Он слишком легкомысленно обращался с пиридином, и когда я сердилась, говоря, что он меня отравляет, Дир в шутку отвечал: «Раз нуклеотиды чувствуют себя в пиридине великолепно, значит и для человеческого организма он не может быть вреден». Сурендра, его младшая сестра Садна, гостившая в Мадисоне, и их соотечественник Кан Агарвал буквально опекали меня— приглашали в гости к себе и к друзьям, устроили мне теплые проводы. Я вспоминаю сейчас в первую очередь тех, кто был ко мне ближе по работе илч больше других старался сделать так, чтобы я не чувствовала себя одинокой в чужой стране. Пожалуй, не возникло у нас контакта лишь с единственным человеком. Дик Уолкер, англичанин, не задал мне за шесть месяцев ни одного вопроса, хотя был предельно корректен, если я обращалась к нему по какому-нибудь делу. Я ПИШУ О ЛЮДЯХ, СИНТЕЗИРОВАВШИХ первый ген, хочу передать дух и стиль лаборатории Кораны в то время, когда она подходила к финишу своей грандиозной работы. Из моего рассказа можно заключить, что все были так заняты работой, что жизнь и события во внешнем мире для них не существовали. И это близко к истине. Полеты «Аполлонов» обсуждались предельно мало, и почти незамеченными оставались студенческие волнения, охватившие всю Америку, в том числе Висконсинскич университет. Но описывая жизнь лаборатории, принадлежащей этому университету, я не могу не коснуться хотя бы вкратце этой стороны американской жизни 1969 года. К тому же во время коротких поездок я видела и прогрессивную молодежь Беркли, и бастующих студентов Стэнфорда. Последние требовали, чтобы в лабораториях университета были прекращены исследования, связанные с военными заказами. В результате сидячей забастовки — многодневного сидения студентов на территории университетского городка —эти лаборатории были выведены из состава университета, хотя сами исследования прекращены в них не были. Висконсинские студенты тоже очень активны. Увидя их вскоре после приезда, я была удивлена тому, как <много в Мадисоне «хиппи». Но странный внешний вид 54
оказался просто формой, в которой студенты бросали вызов существующим порядкам. Студенты требовали изменения учебных программ и смены отдельных профессоров, создания подготовительных отделений для студентов с черной кожей и приглашения преподавателей-негров для чтения африканской истории и литературы. Движение принимало широкий масштаб, подобные же требования стали выдвигать и студенты других университетов. Интересно, что сейчас передовая американская молодежь при выборе специальности отдает предпочтение историческим, политическим, философским, экономическим, социологическим и юридическим наукам. Она хочет учиться, чтобы переделать мир, считая, что точные и естественные науки принесли человечеству слишком большой вред, создав угрозу атомной, химической и бактериологической войны. КОНЕЧНО, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО БЫЛО увидеть, как синтезируют гены, и принять хоть небольшое участие в этой исторической работе. И хотя время моего пребывания у профессора Кораны исчислялось месяцами, а не годами, я высоко ценю предоставленную мне возможность поработать с этим ученым. В чем же секрет успеха, который сопутствует всем работам Кораны? Я думаю, что прежде всего — в глубокой и точной разработке идеи каждого иссле- ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Симпозиум по поликонденсационным процессам. Сентябрь — октябрь. Киев. (Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР, Научный совет по высокомолекулярным соединениям АН СССР). Симпозиум по магнитному резонансу в биологических объектах. Сентябрь. Пущине (Институт химической физики АН СССР). Конференция по рекомбинационному излучению и полупроводниковым источникам света. Сентябрь. Баку. (Объединенный научный совет по комплексной проблеме «Физика и химия полупроводников» АН СССР). Симпозиум по химии трансурановых элементов. Сентябрь. Москва. (Институт физической химии АН СССР). дования. Немаловажно умение Кораны руководить и организовать работу так, чтобы пробудить у всех сотрудников целеустремленность, увлеченность и энтузиазм, кото* рые заставляют их забывать почти все на свете. «Science is life» («наука это жизнь»),— отвечали они на мое шутливое замечание, что жизнь проходит мимо. Я ни разу ни видела, чтобы Гобинд читал кому-нибудь нравоучения или разговаривал раздраженно. И еще не слышала никаких разговоров о дисциплине. Когда профессор отсутствовал, создавалось впечатление, что его сотрудники работают еще интенсивнее. Ну и, конечно, причину успехов следует искать в хорошей организации работы. И, наконец, еще об одном. У Кораны сотрудники работают всего по несколько лет. И в этом есть своя положительная сторона. Приезжая на два-три года к известному ученому, молодые исследователи стараются как можно больше сделать за отведенный им срок, выполнить по возможности большую часть в интересном исследовании. И как сам он когда-то, проработав менее трех лет у Тодда, взял, очевидно, все возможное у своего учителя, так и лучшие из тех, кто попадает к Коране, успевают немало получить за короткое время, а потом во многих странах мира создают свои лаборатории и научные направления, в которых чувствуется его школа. ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ Симпозиум по плазмохимии. Сентябрь. Москва. (Институт нефтехимического синтеза АН СССР). 4-е совещание по химии редких щелочных элементов. Сентябрь. Апатиты Мурманской обл. (Отделение физико-химии и технологии неорганических материалов АН СССР). Конференция по биосинтезу физиологически активных веществ на основе углеводородов. Сентябрь. Пущино. (Научный совет по проблеме микробиологического синтеза белка и других продуктов из углеводородов АН СССР). Совещание по комплексному использованию водных и биологических ресурсов водохранилищ. Сентябрь. Киев. (Институт гидробиологии АН УССР). 55
ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ ИНФОРМАЦИЯ МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Международный симпозиум по теории электромагнитных волн. Сентябрь. СССР, Тбилиси. 1 -й всемирный конгресс по ядерной медицине и биологии. Август— сентябрь. Канада, Монреаль. Конференция и выставка по измерениям и контролю в промышленности радиационными методами. Сентябрь. Великобритания, Гилфорд. 2-й международный конгресс по вирусологии. Сентябрь. Венгрия, Будапешт. 15-й международный конгресс пчеловодов. Август — сентябрь. СССР, Москва. КНИГИ В ближайшее время выходят в издательстве «Наук а»: В. В. БАГРЕЕВ и др. Экстракция неорганических соединений. Библиографический указатель. Том 1 A945—1962 гг.). 2 р. Том 2 A963—1967 гг.). 2 р. Е. Т. ДЕНИСОВ. Константы скорости гемолитических жидкофазных реакций. Справочник. 2 р. 30 к. С. Г. МАЙРАНОВСКИЙ. Двойной слой и его эффекты в полярографии. 40 к. А. А. ПЕТРОВ. Химия нафтенов. 1 р. 35 к. Ю. И. СОЛОВЬЕВ. Эволюция основных теоретических проблем химии. 2 р. 10 к. Степан Николаевич Данилов. Материалы к биобиблиографии. 25 к Александр Николаевич Теренин. Материалы к биобиблиографии. 25 к. ВЫСТАВКИ Оборудование, инструменты, лекарственные препараты, научная литература и учебные пособия по хирургии |ХИ- РУРГИЯ-71]. 20—28 августа. Москва, ВДНХ СССР. Изделия Ливана. Устроитель — Министерство национальной экономики Ливана. 2В июля — 5 августа. Москва, парк «Сокольники». «ПЧЕЛОВОДСТВО-71». 26 августа — 3 сентября. Москва, концертный зал гостиницы «Россия». НАЗНАЧЕНИЯ Утверждены директорами научных учреждений АН Латвийской ССР: доктор технических наук В. А. ЛАТИШЕНКО (Институт механики полимеров); член-корреспондент АН Латвийской ССР А. Т. КРО- ГЕРИС (Физико-энергетический институт); кандидат биологических наук Г. П. АНДРУШАЙ- ТИС (Институт биологии). Доктор биологических наук Р. К. САЛЯЕВ утвержден заместителем председателя Президиума Восточно-Сибирского филиала Сибирского отделения АН СССР. Член-корреспондент АН СССР М. Ш. ШОСТАКОВ- СКИЙ назначен директором Института химии нефти Сибирского отделения АН СССР. Кандидат химических наук А. К. ДЗИЗЕНКО назначен заместителем директора Института биологически активных веществ Дальневосточного научного центра АН СССР. СООБЩЕНИЯ Организована Комиссия по научному сотрудничеству АН СССР и АН Монгольской Народной Республики. Задача комиссии — выработка рекомендаций по научному сотрудничеству двух академий, координация исследовании природных ресурсов, экономики и культуры МНР и сопредельных районов СССР. Председатель Советской части комиссии — вице-президент АН СССР А. П. ВИНОГРАДОВ, заместител ь председателя — академик Б. Г. ГАФУРОВ. Премия имени В. Г. Хло- пина 1971 года присуждена члену-корреспонденту АН СССР В. М. ВДОВЕНКО за монографию «Современная радиохимия» и за серию оригинальных работ по теоретической и прикладной радиохимии. Срок присуждения золотой медали имени К. Э. Циолковского 1970 года в порядке исключения перенесен на 1972 год. УЧЕНЫЕ СОВЕТЫ Утвержден состав Ученого совета Института высокомолекулярных соединений АН СССР. Председатель совета — член-корреспондент АН СССР М. М. КОТОН, заместитель председателя — кандидат физико-математических наук А. В. СИДОРОВИЧ. 56
Группа советских ученых — вирусологов, иммунологов, биохимиков и клиницистов — сделала крупное открытие, имеющее большое теоретическое и практическое значение. Они обнаружили, что злокачественные опухоли печени у людей и животных синтезируют специфический белок, и создали на этой основе метод, позволяющий с высокой точностью ставить диагноз одной из форм ракв. Этот метод получил международное признание и уже используется во многих странах мира. О том, как было сделано открытие, рассказывает один из его авторов. Кандидат биологических наук С. Д. ПЕРОВА ИНДИКАТОР РАКА ИММУНОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ «ОСОБАЯ ПРИМЕТА» ЗЛОКАЧЕСТВЕННОЙ ОПУХОЛИ Проблема рака привлекает сейчас особое внимание ученых. Исследование опухолей ведется одновременно по многим направлениям. Одно из наиболее перспективных — иммунология опухолей, изучение антигенного состава опухолевых клеток и взаимоотношения их с организмом. Антиген — это любое чужеродное для организма высокомолекулярное вещество, например белок. Введение такого белка в организм вызывает специфическую реакцию: вырабатываются защитные белки — антитела, способные соединяться с антигеном с образованием комплексов и тем самым обезвреживать его. Особенность иммунологических реакций состоит в том, что антитела обладают высочайшей избирательностью и соединяются только с тем антигеном, который вызвал их образование. Белки принадлежат к числу главных участников всех процессов жизнедеятельности, и любое изменение характера или направления этих процессов обязательно связано с изменением набора или свойств вырабатываемых белков. Поэтому исследование антигенного состава опухолей может оказаться очень важным для раскрытия механизмов злокачественного перерождения клеток. Особый интерес для ученых представляют специфические опухолевые антигены, то есть белки, которые обнаруживаются только в оптаоли и не свойственны здоровой ткани. Для изучения этих белков нужны исключительно чувствительные и специфичные методы — иммунохимические (о том, на каких принципах основаны эти методы и как они «работают», рассказано на цветной вклейке к странице 64). Поиски таких опухолевых антигенов и велись начиная с 1946 г. в созданном Львом Александровичем Зильбером отделе вирусологии и иммунологии опухолей Института эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР. Эти работы основывались на широко известной ви- русо-генетической теории рака, впервые сформулированной Л. А. Зильбером еще в 1945 г. Согласно этой теории, онкогенный вирус проникает в нормальную клетку, нуклеиновая кислота вируса соединяется с ДНК клетки и превращает клетку в раковую *. Но ведь появление в клетке новой генетической информации означает, что в ней должны синтезироваться новые, не свойственные здоровой клетке белки, то есть новые антигены. Задача, которая стоит перед исследователями при сравнении антигенного состава нормальной и опухолевой ткани, чрезвычайно трудна. Любая ткань организма содержит множество различных антигенов неизвестного нам строения, и среди них надо выделить лишь те, которые характерны для опухоли. Первые обнадеживающие данные о различиях между нормальной и опухолевой тканью печени получили еще в 1956 г. сотрудники Л. А. Зильбера Д. М. Левина и В. А. Артамонова. Они пользовались одной ■ "• j — ■ * Подробно об этой теории было рассказано в статье И. Б. Обух «Вирусы и рак» («Химия и жизнь», 1968, Ni 11). 57
из иммунологических реакций — анафилаксией, заключающейся в том, что в определенных условиях введение животному какого-то специфического антигена вызывает бурный иммунологический ответ организма— анафилактический шок, часто заканчивающийся гибелью. В опытах Левиной и Артамоновой морские свинки давали разную иммунологическую реакцию на введение нормальной и опухолевой ткани печевд. Но этот метод позволяет лишь сравнивать суммарный антигенный состав различных тканей и ничего не говорит о том, какой же антиген из множества содержащихся в ткани вызывает реакцию. Более подробное исследование антигенов раковой опухоли стало возможно после того, как появились иммунодиффузионные методы, которые позволяют не только сравнивать между собой многокомпонентные смеси антигенов, но и определять и анализировать их отдельные составные части. Сотрудники Л. А. Зильбера биохимики Г. И. Абе- лев и В. С. Цветков, пользуясь специально разработанным ими методом иммунофильт- рации (см. вклейку), сумели отделить антиген, свойственный только опухоли печени мышей, от антигенов, общих для раковой и нормальной тканей. Этот антиген можно было рассматривать как специфический опухолевый антиген. ИМЯ АНТИГЕНА — АЛЬФА-ФЕТОПРОТЕИН Выделив специфический опухолевый антиген, Г. И. Абелев и его сотрудники — биохимики Н. И. Куприна (Храмкова) и С. Д. Перова — продолжали изучение этого вещества. При сравнении антигенного состава опухолевой и нормальной тканей печени мышей на разных стадиях развития животных выяснилось совершенно неожиданное обстоятельство. Мы обнаружили, что в печени эмбрионов мышей — в здоровой, не пораженной раком печени — содержатся громадные количества того же самого белка, что и в злокачественной опухоли печени! Этот антиген был найден во всех органах новорожденных животных и эмбрионов, а больше всего его было в крови. Стало ясно, что наш «специфический опухолевый антиген» — это обычный белок сыворотки крови эмбриона, так называемый альфа- фетопротеин. Еще и раньше было известно, что в процессе злокачественного роста опухолевая ткань приобретает многие черты, свойственные ткани эмбриона: она очень напоминает эмбриональную по микроскопическому строению, да и антигенные их свойства во многом сходны. Но конкретный белок, общий для опухолевой и эмбриональной ткани, удалось выделить и идентифицировать впервые. Надо было еще выяснить, сама ли опухоль синтезирует альфа-фетопротеин или его появление — просто неспецифический ответ организма на рост опухоли. Этим вопросом занялись Г. И. Абелев, С. Д. Перова и вирусологи 3. А. Постникова и И. С. Ирлин. Они привили крысам клетки опухоли печени мышей. Через некоторое время, когда опухоли выросли, в сыворотке крыс был обнаружен альфа-фетопротеин, и не крысиный, а мышиный. Клетки мышиных опухолей выделяли альфа-фетопротеин и тогда, когда их выращивали вне организма, в культуре ткани. Эти опыты ясно показали, что альфа- фетопротеин действительно синтезируется самими опухолевыми клетками, а потом выбрасывается в кровь. Таким образом, впервые был найден индивидуальный белок, который мог служить индикатором злокачественного процесса. Конечно, нам очень хотелось верить, что эту находку смогут использовать онкологи для клинической диагностики рака и у человека. Ведь современные способы диагностики рака печени, от которых зависит своевременное хирургическое вмешательство и правильный выбор лечения, чрезвычайно сложны, требуют применения особой аппаратуры и осуществимы только в условиях крупных клиник. Наша работа могла лечь в основу нового, гораздо более простого диагностического метода. Но все наши опыты велись пока лишь на экспериментальных моделях, и было совсем неясно, можно ли будет перенести эти результаты в клинику. МЕТОД В РУКАХ ВРАЧЕЙ Новый важный этап в развитии этих исследований был связан с сообщением биохимика, доктора медицинских наук Ю. С. Та- таринова из Астраханского медицинского института: он обнаружил альфа-фетопротеин в сыворотке крови человека, больного раком печени. Как и у наших мышей, этот 58
Тест-система для определения содержания альфа-фетопротеина в крови больного иммунохимическим методом. В центральную лунку помещают эталонный иммунный реагент — сыворотку с антителами на альфа-фетопротеин, в лунки 1 и 4 — исследуемые сыворотки, в лунки 3 и 6 — сыворотку крови больных раком печени, в лунки 2 и 5 — физиологический раствор (контроль). Подробное объяснение метода дано в тексте статьи белок оказался специфическим индикатором: ни при опухолях непеченочного происхождения, ни при нераковых заболеваниях печени он в организме не вырабатывался. Татаринов предложил использовать определение альфа-фетопротеина в сыворотке крови обследуемого человека как метод, позволяющий ставить диагноз первичного рака печени. Дальнейшие исследования показали, что специфичность такого метода может быть очень высокой: появление в крови альфа- фетопротеина сигнализирует не просто о том, что раком поражена печень, но и о том,. что мы имеем-дело с одной определенной формой рака печени — гепатоцеллюлярной, при которой опухоль развивается из клеток паренхимы, составляющих большую часть печени. Из клеток же, выстилающих стенки желчных протоков, развивается другая форма рака, которая не сопровождается появлением в крови альфа-фетопротеина. Он не обнаруживается и при метастатических опухолях печени, занесенных из других органов. Предложенный метод диагностики очень прост, он не требует никакого сложного оборудования. Для исследования достаточно всего одной-двух капель сыворотки крови больного. Вот как это делается. В пластинке агар-агара вырезают семь лунок — одну в центре и шесть по окружности (см. фото). В центральную лунку наливают один из заранее приготовленных эталонных иммунных реагентов — сыворотку, содержащую антитела к альфа-фетопро- теину, а в лунки 3 и 6 — другой реагент — сыворотку крови больного первичным раком печени. В лунки 1 и 4 помещают сыворотку крови больных, которым нужно поставить диагноз, а в лунки 2 и 5 — физиологический раствор (он служит отрицательным контролем). В агар-агаре происходит диффузия антигенов и антител из растворов. Там, где встречаются фронты диффузии, антиген и антитело образуют комплекс (преципитат), который выпадает в осадок. На этом месте в агаре хорошо видна белая полоса — полоса преципитации. Где же такая полоса может располагаться? Прежде всего, очевидно, между центральной лункой и лунками 3 и 6, в которые залита сыворотка, заведомо содержащая антиген. А вот между центральной лункой и лунками, куда залиты исследуемые сыворотки, полоса преципитации возникает только в том случае, если эти сыворотки тоже содержат антиген, то есть если у больного рак печени (тогда полоса преципитации сольется с полосой, образуемой эталонными реагентами). В случае, представленном на фотографии, человек, которому принадлежит сыворотка, помещенная в лунку 1, болен раком. Если же в испытуемой сыворотке альфа-фетопротеина нет (лунка 4), то линия преципитации против этой лунки отсутствует. МЕТОД ПРОВЕРЯЕТСЯ В АФРИКЕ В 1966 г. к нашим исследованиям подключились лаборатории многих стран мира: Франции, США, Сенегала, Чехословакии, Южно-Африканской Республики, Уганды. Новый метод диагностики рака заинтересовал Международное агентство по изучению рака, которое в 1968 г. организо- 59
На этой карте показаны страны, где рак печени встречается особенно часто (по достоверным данным — черным цветом, по предположениям — штриховкой) Именно эти страны и были избраны вало поездку Г. И. Абелева и Ю. С. Тата- ринова по странам Африки. Африка была выбрана потому, что в СССР и странах Европы рак печени у людей — довольно редкое заболевание C% от всех случаев рака), а в большинстве стран Африки и в некоторых странах Азии на его долю приходится значительная часть всех злокачественных новообразований (до 50%)- Предполагают, что одна из основных причин высокой частоты рака печени в этих странах — употребление в пищу населением больших количеств арахиса, который часто бывает заражен особым видом грибка, вырабатывающим вещество афлатоксин. Экспериментальными исследованиями было показано, что афлатоксин — печеночный яд, который вызывает опухоли у животных. Поэтому 60 Международным диагностического метода, агентством по изучению разработанного рака для советскими учеными экспериментальной проверки именно в этих странах мог найти применение высокоспецифичный и простой метод диагностики. Но сначала метод необходимо было проверить на большом числе наблюдений. Во время своей поездки Г. И. Абелев и Ю. С. Татаринов должны были прочитать лекции о новом методе и наладить научные контакты, необходимые для проведения широкого международного эксперимента по проверке альфа-фетопротеинового теста. Они взяли с собой и все необходимые материалы для постановки Диагностической реакции. Как оказалось, не напрасно: несколько раз за время поездки сыворотки больных людей были испы^йны на присутствие альфа-фетопротеина/й в тех случаях, когда антиген был обнаружен, наличие рака
■:■■&> Ч« * if '- .^Ш*- sj' rwkr^J •^Т^Л ' .'* %?* *£*K Профессор Дакарского университета P. Массиеф (слева) и советские ученые Г. И. Абелев (справа) и Ю. С. Татаринов (в центре) во время подготовки международного эксперимента. Фото М. Начинкина печени полностью подтвердилось клиническим диагнозом. После тщательной подготовки был проведен международный эксперимент. В семи городах Африки, Азии и Америки (Дакаре, Ибадане, Киншасе, Найроби, Кампале, Кингстоне и Сингапуре) врачи обследовали больных, а их сыворотки под шифром направляли в Москву (в Институт эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи), Астрахань (в Медицинский институт им. Луначарского) и Париж (в Институт по исследованию рака), где сыворотки тщательно исследовали на присутствие в них альфа- фетопротеина. А в 1969 г. участники эксперимента съехались для обсуждения его результатов в Лион. Эксперимент завершился успехом. Данные о присутствии или отсутствии антигена, полученные в трех лабораториях, совпали. Почти не было расхождений и между результатами определения альфа-фетопро- теина и данными патоморфологических исследований больных. Всего было исследовано 815 сывороток, из которых 246 — от больных с первичным раком печени, установленным клиническими или гистологическими исследованиями. Альфа-фетопро- теин содержали примерно 60% сывороток больных с этим диагнозом. Если же считать только тех больных, диагноз у которых был подтвержден самым надежным способом — гистологическим (а таких больных было 146), то среди них доля опухолей, вырабатывавших антиген, составляла 75%- Во всех таких случаях альфа-фетопротеин был обнаружен и был поставлен точный диагноз. В ходе эксперимента выяснились и новые интересные закономерности. Например, оказалось, что чаще всего опухоли, вырабатывающие альфа-фетопротеин, встречаются в Западной и Южной Африке и реже — в Восточной. В чем причина такого различия и почему четверть всех опухолей не вырабатывает альфа-фетопротеин, еще не ясно. ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ До сих пор все имеющиеся данные о диагностическом значении альфа-фетопротеино- 6i
вого теста относились обычно к таким больным, у которых болезнь уже зашла далеко и появились заметные клинические симптомы. Но ведь альфа-фетопротеин вырабатывается и на ранних стадиях развития опухоли. Нельзя ли использовать это свойство для возможно более ранней диагностики рака — на тех стадиях, когда болезнь еще никак внешне не проявляется? Для этого нужно прежде всего повысить чувствительность альфа-фетопротеинового теста, чтобы определять в крови очень малые количества этого белка, появление которых сопутствует самому началу заболевания. Исследования в этом направлении успешно ведутся в нашем институте. Но как проверить диагностическую ценность этих методов, если на такой ранней стадии доказать наличие опухоли никаким другим путем невозможно? Для этого можно представить себе только один путь: с помощью какой-нибудь «машины времени» исследовать альфа-фетопротеиновым методом сыворотку заболевшего человека задолго до того, как стало известно, что он болен... Такая своеобразная «машина времени» сейчас уже есть. Речь идет о новом эксперименте, проводимом по инициативе Международного агентства по изучению рака. По программе этого эксперимента в Африке, на Берегу Слоновой Кости, где частота заболеваний раком печени очень высока, уже несколько лет систематически берутся пробы крови у населения, и полученные сыворотки хранятся в замороженном виде. Если у кого-нибудь из находящихся под наблюдением появятся клинические признаки заболевания, можно будет «поднять архивы», посмотреть ранее взятые у этого человека сыворотки и проследить, в какой момент появился в его крови альфа-фетопротеин. И чем чувствительнее будет метод, чем меньше количество этого белка сможет он уловить, тем раньше может быть поставлен диагноз. НЕ ТОЛЬКО ПЕЧЕНЬ... Новые возможности клинического применения альфа-фетопротеинового теста возникли после того, как этот белок был обнаружен у больных с совершенно другим типом опухолей — эмбриональными карциномами яичка и яичников. Исследования, проведенные в лаборатории Г. И. Абелева совместно с клиницистами Института экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР доктором медицинских наук Н. И. Пе- реводчиковой, академиком АМН СССР Н. А. Краевским и кандидатом медицинских наук И. В. Ассекритовой, показали, что одна из злокачественных опухолей яичка — тератобластома тоже выделяет в кровь альфа-фетопротеин. Этот факт на первый взгляд противоречит представлению о синтезе альфа-фетопротеина только эмбриональными и злокачественными клетками печени. Тем более интересно выяснить, чем вызвано это явление. Пока что окончательных данных на этот счет нет. Есть только предположение, основанное на том факте, что тератобластома развивается из незрелой эмбриональной ткани. Не исключено, что некоторые ее участки могут превращаться в эмбриональные печеночные клетки, которые и выделяют альфа-фетопротеин. Сейчас метод диагностики опухолей печени и тератобластом выходит за пределы научных лабораторий и все шире входит в клиническую практику. В этом немалая заслуга сотрудников нашей лаборатории биохимиков А. И. Гусева и А. К. Язовой, разработавших очень эффективные методы очистки альфа-фетопротеина и получения строго специфических антител к нему. На основе их метода в институте создано производство иммунных реагентов, которые могут быть использованы в любой клинической лаборатории, где проводятся обычные анализы. В последнее время в научной печати появились сообщения о том, что эмбриональные антигены (но уже другие, отличные от альфа-фетопротеина) найдены и в других опухолях. Канадский ученый Ф. Голд обнаружил в печени, поджелудочной железе, кишечнике и желудке человеческого эмбриона специфический антиген, который не встречается в органах взрослого человека, но появляется в крови людей, страдающих злокачественными опухолями желудочно- кишечного тракта. Может быть, это указывает на то, что принцип, лежащий в основе разработанного нами метода, найдет более широкое применение в диагностике рака самого различного происхождения. Нам очень хотелось бы, чтобы это так и было... 62
OPP- ЕЩЕ ОДИН МЕТОД ДИАГНОСТИКИ РАКА Около восьми лет назад сотрудник Института биохимии АН УССР В. П. Короткоручко, занимаясь биохимическим исследованием сыворотки крови кроликов, зараженных раковой опухолью, обратил внимание на неизвестное ранее явление. При осаждении азотной кислотой сывороточного белка содержимое пробирок мутнело, даже если кровь была взята у тех животных, у которых недавно привитая опухоль еще не успела как следует прижиться в организме. В то же время сыворотка здоровых животных, обработанная кислотой, оставалась прозрачной. В дальнейшем выяснилось, что в реакции участвует не весь белок сыворотки, а лишь определенная его фракция. Исследователь условно назвал ее «нерастворимым», или «раковым», белком. Нельзя ли использовать это явление для диагностики рака? Опыты были перенесены в клинику. Правда, на первых порах ничего не получалось: оказалось, что концентрация кислоты в первых опытах была слишком велика, белки сыворотки осаждались полностью и у больных раком и у здоровых людей. Более или менее четкие результаты удалось получить только после того, как было найдено вещество, стабилизирующее белки сыворотки против действия азотной кислоты и одновременно просветляющее сыворотку. Им оказалась соляная кислота. Эти факты и послужили основой для разработки нового метода диагностики рака — осадочной реакции на рак, или ОРР. В 1964 г. В. П. Короткоручко и его помощница А. П. Федорова совместно с клиницистами Е. А. Вонновым и И. Н. Ищенко сделали первое научное сообщение о результатах клинического испытания реакции. Занимаясь дальнейшим изучением сыворотки крови больных раком, В. П. Короткоручко н его сотрудники значительно уточнили первоначальные представления о происхождении «ра- И ммунохимические методы анализа очень специфичны и чувствительны. Поэтому их широко используют биологи и медики. Применили их и советские ученые, создавшие метод диагностики некоторых видов рака (о нем рассказано в статье С. Д. Перовой «Индикатор рака»). Эти методы основаны на свойстве вырабатываемых организмом антител соединяться с вызвавшим их синтез антигеном, образовывать с ним устойчивый комплекс. Чистое антитело — химический реактив, гораздо более специфичный, чем любой реактив аналитической химии. Антитела получают путем введения в организм животных нужных антигенов. Полученные из крови таких животных сыворотки — их называют иммунными — содержат антитела против этих антигенов и используются для проведения иммунохимиче- ских реакций. На вклейке показаны некоторые методы им- мунохимического анализа. В основе их лежит явление диффузии антигенов и антител в агар- агаре. Это вещество по- лисахаридной природы, получаемое из некоторых морских водорослей. При нагревании агар разжижается, а при охлаждении до 36— 40° С образует эластичный гель со сложной трехмерной структурой, наличие которой предотвращает конвекционное перемешивание внесенных в агар веществ. Самый распространенный из иммунодиффузи- онных методов — метод двойной встречной диффузии в гель (на вклейке — схема I). В плоской пластинке агара вырезают резервуары, куда заливают растворы, соаержащие антигены (А,АХ,В) и антитела (а,аи Ь). Происходит встречная диффузия антигенов и антител, скорость которой зависит от их молекулярных весов и концентраций. В зоне оптимального соотношения каждого антигена и антител к нему по фронту встречи (Аа,А\й\,ВЬ) выпадает нерастворимый светлый осадок — преципитат, хорошо видный в прозрачной пластинке агара (на вклейке напечатаны негативные изображения, поэтому преципитат — черного цвета). Этот метод удобен не только своей простотой, но и тем, что позволяет сравнивать антигены, содержащиеся в разных материалах, и по расположению полос преципитации судить о степени их родства: если концы полос сливаются A,1), то антигены идентичны, если пересекаются A,2) — различны. Этим методом можно определять антигены в концентрации до 1— 2 мкг/мл. В 1970 г. советские ученые Г. И. Абелев и Д. А. Эльгорт усовершенствовали этот метод, использовав принцип и м- мцноау то р а д и о- г рафии (на вклейке — схема 11). Он применяется в тех случаях, когда концентрация антигена чересчур мала и полосы преципитации просто не видны A1,1). Чтобы их «проявить», используют меченые радиоактивной меткой антитела к антителам, входящим в преципитат. Ими обрабатывают агар, и они соединяются с антителами к изучаемому антигену, которые находятся в невидимом преципитате. В результате преципитат становится радиоактивным и после экспозиции дает изображение на пленке A1,2). Это повышает чувствительность реакции двойной диффузии в гель примерно в 50 раз. На фотографиях, напечатанных на 63
кового» белка. Было установлено, что этот белок принадлежит к числу антител. Однако до сих пор остается неясным, в ответ на воздействие какого антигена он появляется. Метод Короткоручко прошел всестороннюю проверку в различных онкологических диспансерах и клиниках. В 1966 г. в Киеве состоялось совещание, па котором были подведены итоги испытания реакции на двух тысячах человек. Еще четыре года спустя клиницисты вновь собрались, чтобы обсудить результаты испытаний — теперь уже на пяти тысячах больных. Все без исключения участники конференции отмечали необычайную простоту нового метода. В самом деле, проведение реакции не требует сложной аппаратуры или дефицитных реактивов и занимает считанные минуты. Поэгому она осуществима практически в любой лаборатории. Осадочная реакция позволяет ставить диагноз опухоли независимо от ее локализации уже на ранних этапах заболевания н дает высокий процент совпадения с клиническим диагнозом. Объясняется это тем, что почти при всех формах рака в крови изменяется соотношение белковых фракций: содержание альбуминов уменьшается, а глобулинов увеличивается. На поздних стадиях рака, когда эти изменения заходят слишком далеко, осадочная реакция отрицательна. Единственный существенный недостаток ОРР — неспецифичность: реакция дает положительный результат и при некоторых заболеваниях, не имеющих отношения к раку. Тем не менее метод, предложенный В. П. Короткоручко, может применяться в комплексном исследовании больных и принесет определенную пользу — таков основной вывод, к которому пришли обсуждавшие этот метод врачи и ученые. С. СТАСОВ вклейке, в лунки помещены: ИС — иммунная сыворотка (смесь антител), ФР — физиологический раствор (контроль), А — известный антиген, присутствие которого в исследуемых смесях антигенов (X и Y) нужно установить. Полосы преципитации свидетельствуют о наличии в этих смесях антигена А. В методе имму- ноэлектрофо ре з а (схема III) также используется преципитация антигенов с антителами в агаре, но сначала антигенная смесь разделяется под действием электрического поля, в котором каждый антиген движется с характерной для него скоростью (III, I). Потом зону разделения обрабатывают антисывороткой, которая заливается в траншеи. Так как антигены уже распределились в разных местах этой зоны, образуемые ими при встрече с антителами полосы преципитации легко различить (III, 2). По числу и расположению полос судят об антигенном спектре исследуемого материала. Разрешающая способность этого метода для анализа многокомпонентных систем также гораздо выше, чем у метода двойной диффузии в гель. На фотографии A11,3) показано определение этим способом альфа-фетопротеина в сыворотке больного. В верхнюю лунку залита исследуемая сыворотка, в нижнюю — смесь сывороток здоровых людей. После электрофоре- тического разделения в верхнюю траншею поместили сыворотку, содержащую антитела только к альфа-фетопротеину (она выявляет только этот белок, а с сывороткой здоровых людей не реагирует). В нижней траншее — антисыворотка ко всем антигенам крови; она выявляет весь антигенный спектр сыворотки человека. Оригинальный метод и мм у но ф и л ь т р а- ции (схема IV), разработанный Г. И. Абеле- вым и В. С. Цветковым для препаративного выселения ал ьфа- фетопро- теина (В), позволяет также обнаруживать этот антиген. Сначала сыворотку, содержащую антитела (а, с), подвергают электрофорезу: антитела перемещаются к катодному краю пластинки (IV, I). Затем в агар вносят исследуемую смесь антигенов (А, В, С) и переключают полюса. А нти- гены и антитела мигрируют навстречу друг другу (IV, 2). Те антигены (А и С), к которым есть антитела, задерживаются ими: фракция антител играет роль фильтра, через который проходит лишь один антиген — альфа-фетопро- теин (В). Он и выходит в зону чистого агара, где его можно обнаружить с помощью соответствующей антисыворотки (IV, 3). В нижней части схем — контроль: здесь не было фильтра, и образовались дуги преципитации всех антигенов. Распределение антигена непосредственно в клетке позволяет изучать метод иммунофлу- о ресценции (схема V). У любой биологической ткани — своя антигенная топография, поэтому антитела, нанесенные на срез ткани, соединяясь тол ько со «своими» антигенами, скапливаются в определенных участках. Если их предварительно соединить с флуоресцеином, то эти участки под микроскопом с ультрафиолетовой установкой будут светиться изумрудным светом. На фотографии — срез опухоли печени человека, на котором видно распределение клеток, вырабатывающих альфа-фетопро- теин. 64
I•МЕТОД ДВОЙНОЙ ВСТРЕЧНОЙ ДИФФУЗИИ В ГЕЛЬ антигены идентичны антигены неидентичны антигены частично идентичнк III •ИММУНОЭЛЖТРОФОРЕЗ J*- са>&>-<£> 21 <^t ф Улш)ш (I й С\'*//////s/ss//y ЗГ II.ИММУНОАУТОРАДИОГРАФИЯ невидимая преципитация; IУ • ЖМУ НОФИЛ ЬТР АЦИЯ контроль тест-системы разведен**? в 4р* J в i^р ■L о "радиоавтограф" после обработки меченный антителами У.ИММУНО- ФЛУОРЕС- ЦЕНЦИЯ D <£» R> - —— -* с -"^ с л в контроль ^ -■ ас
клуб ЮНЫЙ ХИМИК ПИЩА ПОД НОГАМИ На вклейке художница С. ДОНСКАЯ изобразила дикие растения, которые можно употреблять в пищу. Корневища тростника A) можно есть в печеном виде, а клубеньки стрелолиста B) — даже сырыми. Из листьев щавеля C) и кислички D) можно делать щи; отвар стеблей борщевика E) по вкусу напоминает куриный бульон. Листья гусиной лапки F) могут служить источником витамина С; из ядер лесного ореха G) можно делать молоко, из листьев кипрея (8) — чай, из корневищ одуванчика (9) и цикория A0) — кофе. А из корневищ кувшинки A1) или рогоза A2) можно приготовить муку, пригодную для выпечки лепешек Каждый раз, собираясь в летний поход, вы нагружаете свои рюкзаки разнообразными съестными припасами. А как же иначе, — скажете вы,— ведь в лесу магазина нет! Верно, магазина в лесу нет, но зато есть множество растений, которые после простейшей обработки (а то и вовсе без нее) могут быть употреблены в пищу. Конечно, перейти полностью на «подножный корм» вам ие удастся, но все же товары «лесного магазина» позволят вам разнообразить свое меню. Все перечисленные ниже съедобные растения встречаются в средней полосе нашей страны. ТРОСТНИК На берегах рек и озер растет хорошо вам знакомый тростник, в корневищах которого содержится до 5% сахара. Корневище тростника лучше всего употреблять в пищу в печеном виде. СТРЕЛОЛИСТ Нам трудно представить себе жизнь без картофеля. Его хороший заменитель — клубеньки водяного растения стрелолиста, которые содержат в 1,5 раза меньше воды, чем картофель, и в 5 раз больше белковых веществ; количество крахмала в клубнях достигает 35%. Стрелолист можно найти в прибрежных участках рек, озер и ручьев; его клубеньки можно употреблять даже в сыром виде — они не содержат в себе горьких и вредных веществ. kjJm ЩАВЕЛЬ И КИСЛИЧКА Щавель (он растет на лугах и в светлых лесах) давно употребляется человеком в пищу — для приготовления супа. Приятный кислый вкус ему придает кислый щавелевокислый калий. В лесу (преимущественно хвойном) можно найти заменитель щавеля, который тоже содержит в себе соли щавелевой кислоты, — кисличку. В ее листьях также содержится много витамина С. БОРЩЕВИК По краям влажных канав и в тенистых мокрых местах можно встретить еще одно весьма интересное растение— борщевик. Отвар стеблей борщевика напоминает куриный бульон, а нежные молодые листья похожи по вкусу иа морковь. Корневища борщевика содержат много сахара, их можно употреблять в пищу без до? полнительной обработки. ГУСИНАЯ ЛАПКА На лугах в большом количестве растет гусиная лапка; в ее листьях содержится много витамина С: более четверти грамма на 100 граммов листьев. ОРЕШНИК Из сырых ядер лесного ореха можно приготовить вкусное молоко. Для этого очищенные орехи разрезают, намачивают, оставляют на ночь и затем растирают. Одну часть ореховой массы заливают девятью части- ми воды и дают настояться, разме- 65
шивая, в течение четырех часов. Полученную массу процеживают и получают «молоко», по вкусу почти как настоящее. И это неудивительно: ведь лесные орехи содержат 62% жира и 17% белка! КИПРЕЙ Вы» наверное, видели .расивые розовые поляны, сплошь покрытые кипреем или, как его еще называют, иван-чаем. Корневища иван-чая сладкие, их можно есть сырыми; молодые листья годятся для приготовления салата. В семенах иван-чая содержится до 45% годного в пищу масла, а одно растение дает до килограмма семян! Из высушенных листьев иван-чая можно приготовить чай, довольно приятный на вкус. ОДУВАНЧИК И ЦИКОРИИ Если корни одуванчика; которые содержат 5% белка, 10% сахара, 53% крахмалистого вещества (инулина) и 2% яблочной кислоты, поджарить и заварить, то получится ароматный вкусный напиток, напоминающий кофе. Другим заменителем кофе служит цикорий. Кофе из корней цикория по вкусу и цвету напоминает натуральный; он полезен и питателен. ДРУГИЕ РАСТЕНИЯ Интересно, что из многих растений средней полосы можно делать муку, которая годится для выпечки лепешек. Например, полезно знать, что в стеблях и корневищах белой и желтой кувшинок содержится до 80% питательных веществ. Добытые стебли и корневища надо очистить от кожуры, высушить, растереть в порошок, залить холодной водой и оставить на несколько часов. Последнюю операцию надо повторить два раза. Слив воду последний раз, муку нужно рассыпать тонким слоем на плотной ткани и оставить для просушки. Полученная мука обладает лишь одним недостатком: в ней мало клейковины, и поэтому испеченные из нее лепешки легко рассыпаются. Этот недостаток можно исправить, если в кувшинковое тесто добавить немного обыкновенной — пшеничной или ржаной — муки. Муку можно приготовить и из рогоза (это растение, встречающееся и а берегах водоемов и болот, иногда неверно называют камышом). Корневища рогоза следует нарезать на мелкие кусочки, а затем подсушивать на костре до тех пор, пока они не станут разламываться с сухим треском; после этого ломтики можно растереть в муку. Мука из корневищ рогоза содержит много крахмала, и поэтому из нее можно приготовить не только вкусные лепешки, но и хороший кисель. Все это вы можете сделать в летнем походе. Но не думайте, что найти съедобные растения — это лишь забава. Во время Великой Отечественной войны уменье находить в лесу пищу не раз спасало жизнь разведчикам и партизанам. Ю. ВЛАСЕНКО, аспирант химического факультета МГУ ИТОГИ ВИКТОРИНЫ АПРЕЛЬСКОГО НОМЕРА Большинство участников викторины ответило на все вопросы, и поэтому при оценке принималась во внимание не только правильность, но и полнота ответов на все шесть вопросов. Лучшими были признаны ответы Ангелины НАРЫШКИНОЙ, ученицы*9 класса школы № 1 гор. Лермонтова (Ставропольский край); редакция награждает ее книгой «Пособие по химии для поступающих в вузы» под ред. О. Г. Немковой. 66
КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ ПРОТИВ СЕРОЙ ГНИЛИ В Ростовской области плантации клубники часто поражает серая гнипь. В литературе, которую мне удалось достать, рекомендуют только агромероприятия: избегать сырых мест, не допускать, чтобы посадки становились густыми. Там же говорится, что химические методы борьбы с серой гнипью еще не разработаны. Может быть, вы знаете, как бороться с серой гнилью! Л. К. МАЦКО, Ростов-на-Дону Весной, когда земля оттает, грядку клубники следует тщательно расчистить, удалить сухие и пораженные болезнью листья, сорную траву. После этого в почву между кустами вносят корневую подкормку: по 5 литров раствора птичьего помета или коровьего навоза на два погонных метра посадки. Тогда же вводят и плодово-ягодую смесь — нитрофоску (количество указано на упаковке). Затем землю между кустами и на дорожке разрыхляют. Когда все это проделано, между кустами клубники высаживают лук: обычно на 4 куста одну луковицу многоэтажного (воздушного) многолетнего лука или через каждые 8—10 см — луковки 6а- туна. Вместо этого можно вокруг каждого куста посадить чесночные дольки — на глубину 3—4 см и через каждые 5 см. Теперь остается опрыснуть кусты смесью горчичной, хвойной и чесночной настоек с добавлением мыла E0 г на 10 л раствора) и внекорневой подкормки. Опрыскивание следует повторить, когда появятся бутоны. (О том, как готовятся настои, рассказано в «Химии и жизни», № 5 за 1970 год.) Тщательная очистка участка, две корневые подкормки после уборки урожая и в сентябре, два-три опрыскивания, рыхление, прополка и полив приведут к тому,. что в первый год серая гниль пойдет на убыль, а на следующий совсем исчезнет так же, как и вредные насекомые. Какие витамины, микроэлементы и другие вещества содержатся в лимонных, апельсиновых и мандариновых корках! М. М. КУШНИР, Донецк ВКУСНЫЕ КОРКИ Сейчас, вероятно, почти всем известно, что в мякоти лимонов, апельсинов и других цитрусов много витаминов: аскорбиновой кислоты, каротина, витаминов группы В и Р. В кожуре плодов тоже есть эти необходимые для живого организма вещества, но их там очень мало. Кожура цитрусов богата эфирными маслами. Из лимонных и апельсиновых корок масла извлекают выжиманием или отгонкой с водяным паром, в них больше всего (около 90%) лимонена. Применяют эти масла в парфюмерии, в кондитерской промышленности и для улучшения вкуса лекарств. Экстракт из мандариновых корок входит в состав горькой настойки, которую врачи прописывают своим пациентам для повышения аппетита и улучшения пищеварения. Такую настойку можно приготовить и дома: в течение недели настаивают две столовые ложки измельченных сухих мандариновых корок в четверти стакана воды. Издавна на лимонной кожуре настаивали водку, для этого берут не всю корку, а только ее верхний желтый слой — цедру. Но наиболее ценное «домашнее» сырье — это, конечно же, апельсиновая кожура. В ней очень много пектиновых веществ, благоприятно действующих на работу кишечника. Вообще-то пектины есть и в других фруктах и овощах, но апельсины ими особенно богаты: в мякоти плода — 12,4%, в оранжевом слое кожицы — 16%, а в белой части кожуры — 39%. Поэтому апельсиновую кожуру не следует выбрасывать, ее нужно сушить и добавлять в компоты и кисели. А из свежей легко приготовить цукаты. Вот один из рецептов. Килограмм апельсиновых корок в течение трех-четырех дней вымачивают, ежедневно меняя воду. Затем готовят сироп (два стакана сахара на 3/4 стакана воды). Корки вынимают из воды, нарезают и кладут в сироп. Дают сиропу закипеть и после этого смесь варят два часа на слабом огне. Остывшие цукаты складывают в банку и заливают сиропом. 67
новости ОТОВСЮДУ новости ОТОВСЮДУ новости ОТОВСЮДУ новости ОТОВСЮДУ ВОДА И КИСЛОРОД из лунной почвы Много лет предлагаются разные способы получения воды прямо на Луне. Однако это дело настолько сложное, что до недавнего времени никто не брался за разработку конкретной технологии. И вот в конце прошлого года журнал «Science News» сообщил, что группа ученых решила взять патент на очень простой, по утверждению изобретателей, процесс. Поток солнечных лучей фокусируется в контейнере с лунной почвой и нагревает ее. Затем в контейнер вводится водород, первую партию которого придется доставить с Земли. Водород реагирует с кислородом, содержащимся в окислах (например, типа земного ильменита). При этом образуется водяной пар. Воду используют, а затем направляют в электролизер, который вновь отделит кислород от водорода (последний нужен для получения новой порции воды). Таким образом, удается получить не только воду, но и кислород, столь нужный на Луне. Процесс уже испытывался на искусственных лунных почвах. БЦЖ ПРОТИВ ЛЕЙКОЗА! Неожиданный и весьма интригующий факт обнаружен канадскими учеными Л. Давиньон, П. Лемондом, П. Робий- яром и А. Фраппье при изучении статистики детской смертности от лейкоза. Как сообщает журнал «New Scientist» A970, № 721), оказалось, что смертность среди детей, которым была привита противотуберкулезная вакцина БЦЖ, примерно вдвое ниже, чем среди непривитых. Исследования последних лет показали, что БЦЖ не только усиливает выделение противотуберкулезных антител, но и вообще стимулирует неспецифические иммунные процессы в организме. Существуют даже данные (правда, еще не окончательные) о том, что вакцина БЦЖ как будто усиливает противоопухолевый иммунитет у животных. Но в применении к лейкозу у человека такие результаты получены впервые. Хотя это открытие еще не может быть применено непосредственно в лечебной практике, но оно, несомненно, будет способствовать дальнейшему углублению наших знаний о взаимоотноше- н иях опухолей с организмом. НА ИСКУССТВЕННОМ РАЦИОНЕ Шелковичные черви, как известно, кормятся только листьями тутового дерева. Однако листья растут на дерева не круглый год, а лишь с мая по сентябрь... В результате многолетних исследовательских работ, проведенных Токийским управлением шелководства, создана искусственная питательная смесь для шелковичных червей. В ее состав входит крахмал, тростниковый сахар, минеральные соли сои, целлюлоза, витамины В и С и агар-агар. К этой смеси добавляют воду и антисептические средства. Коконы червей при таком искусственном вскармливании дают столько же волокон, как и при питании листьями тутового дерева. Но главное преимущество смеси, конечно, в том, что ее можно готов ить круглый год. Лишь высокая стоимость питательной смеси препятствует немедленному и широкому использованию ее. ВИРУС ВЫЗЫВАЕТ РАК У РАСТЕНИЙ! В последнее время большое распространение получил метод выращивания в искусственной среде культур растительных клеток. В определенных условиях из одной клетки можно получить даже целое растение. Такая культура — удобная модель для изучения закономерностей развития растений. Как сообщает журнал «New Scientist» A970, № 708), ботаники из университета штата Айова (США) обнаружили, что одна из культур, с которыми они работали, неожиданно утратила способность к диффе- ренцировке: в ней прекратилось образование различных тканей и все клетки стали одинаковыми. Это явление схоже с процессом злокачественного роста у животных, при котором клетки также обычно теряют способность к дифференцировке. Под электронным микроскопом в клетках этой культуры были найдены похожие на вирусы частицы, тесно связанные с хромосомами клеток. Авторы полагают, что ими найден новый вирус растений, который, подобно онкогенным вирусам животных, подавляет в хромосомах клетки гены, регулирующие дифференцировку. КАЛЬЦИЙ И НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Известно, что при пониженном содержании кальция в крови человека часто наблюдаются снижение интеллекта, ухудшение памяти и даже умственная отсталость. По сообщению журнала «Science News» A970, № 10), в опытах на кошках обнаружено, что животные способны вырабатывать условный рефлекс лишь тогда. 68
новости ОТОВСЮДУ новости ОТОВСЮДУ новости ОТОВСЮДУ новости ОТОВСЮДУ когда содержание каль- \ция в клетках их мозга выше, чем в крови. При снижении уровня кальция в мозгу рефлекс исчезает. Очевидно, кальций способствует связыванию ацетилхоли- на, который участвует в передаче нервного импульса. ГРЕЛКА ДЛЯ ЦЫПЛЯЧИХ ЛАПОК До сих пор при выращивании цыплят в инкубаторе тепло мамы-курицы заменяли электрической «грелкой» — подвешенными сверху мощными лампами. Недавно сотрудники лаборатории зоогигиены Всесоюзного научно - исследовательского института ветеринарной санитарии предложили новый способ обогрева. Пол устилают гибкими листами пластика, между которыми заделаны электронагревательные элементы. При мощности 250—350 ватт на квадратный метр температура такого пола может автоматически регулироваться в пределах от +20 до -4-80° С. Испытания показали, что при таком обогреве цыплята чувствуют себя лучше, быстрее прибавляют в весе и меньше болеют. Электрообогревае- мый пол демонстрируется на ВДНХ СССР. АТОМНАЯ КОФЕВАРКА! Наши постоянные читатели помнят, что несколько лет назад в «Химии и жизни» был напечатан шуточный проект «атомного самовара». А недавно одна американская фирма уже всерьез разработала первую в мире кофеварку на ядерном топливе. Как сообщает чехословацкий журнал ссЦо вас займа» A971. № 1), устроена она так: в стеклянный сосуд помещена капсула с двойными стенками, наполненная плутонием-238, который постоянно выделяет тепло. Изобретатели утверждают, что эта кофеварка сможет варить и подогревать кофе целых 77 лет, то есть практически всю человеческую жизнь. Опасаться радиации не приходится: плутоний-238 излучает только а-частицы, которые задерживаются оболочкой капсулы. ШЛЮПКА ПЛЫВЕТ ПО ОГНЮ Недавно министерство транспорта Великобритании рекомендовало устанавливать на . танкерах новые огнестойкие шлюпки фирмы «Water/craft Ltd». У этих спасательных шлюпок закрытый корпус из арми- рованого полиэфирного пластика. Испытания показали, что шлюпка может пройти через горящую на поверхности моря нефть, оставаясь в зоне огня по меньшей мере пять минут. После выхода на чистую воду шлюпку подвергали осмотру. Никаких повреждений замечено не было. Материал, из которого построена шлюпка, огнестоек; а вдобавок вдоль ее бортов установлены сопла, разбрызгивающие воду. Она растекается по корпусу сплошной тонкой пленкой, а не отдельными ручейками, как на танкерных шлюпках других английских фирм. Понятно, что такая водяная завеса более надежна. ПОЛИ-И : Ц ПРОТИВ ВИРУСОВ Повышение сопротивляемости организма — важнейшая задача профилактики и лечения инфекционных заболеваний, особенно вирусных. Соп ротив л яемость можно повысить, если стимулировать выработку в организме интерферона, защитного белкового вещества, выделяемого клетками в ответ на внедрение в них вирусов. Как сообщает английский журнал «Nature» A970, № 5241), такое стимулирующее действие оказывают на организм синтетические рибонуклеиновые кислоты—полиинозиновая (по- ли-И) и полицитидиловая (поли-Ц). После введения в нос добровольцам гибрида этих РНК — двухцепочечного поли- рибонуклеотида поли-И : : Ц, одна нить которого представляет собой поли-И, а другая — поли-Ц, число вирусоносителей среди них снизилось по сравнению с контрольной группой. В другом эксперименте кроликам вводили поли-И : Ц до и после заражения их вирусом бешенства. Все животные, получившие препарат до заражения, остались живы (при стопроцентной гибели контрольных животных). Из числа кроликов, которым поли-И : Ц ввели через 6 и 24 часа после заражения, выжили соответственно 90 и 60%. У всех выживших животных в крови было отмечено высокое содержание интерферона. Иммунитет против бешенства, создаваемый новым стимулятором, оказался устойчивым. СТРЕЛКА ПОКАЗЫВАЕТ СОЛЕУСТОЙЧИВОСТЬ Простой метод определения солеустойчивости различных сельскохозяйственных культур создали сотрудники кафедры биофизики МГУ Л. Н. Воронов, Г. А. Сарибекян и Б. Н. Та русо в. Их метод не требует длительных вегетационных опытов: он основан на гом, что со степенью солеустойчивости связаны электрические свойства растения. В установке, разработанной авторами метода, измеряется разность электрических потенциалов между корн ями и листьями растения, выращенного в растворе солей. Чем эта разность больше, тем меньше растение боится засоления. Метод советских биофизиков демонстрируется на Выставке достижений народного хозяйства СССР. Рисунки Э. ЯВОРСКОГО 69
Старик уселся на табуретке поудобнее и прислонился спиной к побеленной стене. Когда-то он сам тщательно обтянул сиденье заячьей шкуркой, ибо он был страшно худ— кожа да кости. То, что это его личная табуретка, на ферме знали решительно все. Табуретка была удобна, солнце припекало, ремни, из которых он собирался плести кнут, выскользнули из скрюченных пальцев, пальцы замерли, и он стал клевать носом. Двор был пуст — лишь куры рылись в пыли, причем скорее из любопытства, чем в расчете отыскать зерно, но привычные звуки свидетельствовали о присутствии других обитателей фермы, которые в отличие от старика права на послеобеденный отдых не имели. Из-за дома время от времени доносилось шлепанье пустого ведра по воде в колодце, сменявшееся царапаньем, когда полное ведро тянули наверх и оно цеплялось за сруб. Из сарая, что на другом конце двора, слышались монотонные ритмичные удары. Голова старика упала еще ниже — он задремал. Вдруг за грубой оградой фермы раздались новые звуки, становившиеся по мере приближения все более громкими. Что-то громыхало, дребезжало и к тому же еще пронзительно скрипело. Старик был глуховат, и новый шум его сначала не обеспокоил. Потом он открыл глаза и, поняв, откуда доносится скрип, выпрямился, изумленно уставясь на ворота. Скрип стал еще громче, и над оградой появилась мальчишечья голова. Мальчик улыбнулся старику, его глаза восторженно сверкали. Ничего не сказав, он еще быстрее зашагал к воротам и вошел во двор, с гордостью волоча за собой ящик, поставленный на четыре деревянных колеса. Старик вскочил с табуретки, в каждом его жесте засквозила тревога. Обеими руками он замахал на мальчика, как бы гоня его прочь. Тот остановился. Восторг и гордость на его лице увяли. Он с удивлением смотрел на старика, так настойчиво гнавшего его обратно. Пока он стоял в недоумении, старик, продолжая одной рукой подавать ему тот же знак, прижал указательный палец другой руки к губам и заковылял навстречу. Мальчик наконец повернул назад, нерешительно и неохотно, но было поздно. Стук в сарае прекратился. На пороге появилась пожилая женщина. Ее рот был распялен, будто она громко кричала, хотя ни зву- СКАЗКА КОЛЕСО Джон УИНДЕМ Рисунки С. ШАРОВА 70
ка из него не вырывалось. Нижняя челюсть бессильно отвисла, глаза, казалось, вылезали из орбит; наконец она перекрестилась и завизжала. Визг разорвал послеполуденный покой. Тотчас за домом со звоном упало ведро, и из-за угла выглянула молоденькая девушка. Ее глаза расширились. Тыльной стороной левой ладони она зажимала себе рот, правой рукой — крестилась. Какой-то юноша показался в воротах конюшни и застыл, пригвожденный к месту. Еще одна молодая женщина выбежала из дома, за ней маленькая девочка. Женщина остановилась так резко, как будто налетела на что-то. Девочка тоже замерла, не понимая причины всеобщего ужаса, и уцепилась за материнскую юбку. Под их взглядами мальчик окаменел. Он переводил взгляд с одного искаженного ужасом лица на другое, пока не встретился с глазами старика. То, что он в них увидел, по-видимому, его подбодрило, вернее, внушило меньший страх. Он судорожно проглотил слюну. И когда мальчик заговорил, голос его вздрагивал от подступавших слез. — Дедушка, что случилось? Чего они на меня так смотрят? Пожилая женщина ожила, словно его голос разрушил колдовские чары. Она схватила прислоненные к стене сарая вилы. Нацелив острия на мальчика, стала медленно заходить, между ним и воротами. Она сказала жестко: — Марш! Марш в сарай! — Но, ма...— начал мальчик. — Не смей меня так называть! — крикнула, она. В резких чертах ее лица он прочел нечто похожее на ненависть. Лицо мальчика скривилось, и он зарыдал. — Марш! — гневно повторила она.— Туда! Мальчик — олицетворение недоумения и горя — попятился. Затем внезапно повернулся и кинулся в сарай. Мать захлопнула за ним дверь и задвинула засов. Смерила взглядом остальных, как бы бросая им вызов. Юноша молча скрылся в сумраке конюшни. Обе девушки тихонько ушли, захватив с собой девочку. Остались только женщина и старик. Оба молчали. Старик стоял непидвижно, пристально рассматривая ящик на колесах. Неожиданно женщина закрыла лицо руками. Она тихонько стонала, покачиваясь из стороны в сторону, а слезы так и текли сквозь пальцы. Старик обернулся к ней. Его лицо было лишено всякого выражения. Наконец она немного успокоилась. — В жизни бы такому не поверила! И это — мой Дэвид! — проговорила она. — Кабы ты не кричала, никто бы и не узнал, — ответил старик. Понадобилось время, чтобы смысл слов дошел до нее. Лицо женщины снова окаменело. — Это ты научил его? — спросила она подозрительно. — Я стар, но еще не спятил! — был ответ.— И я люблю Дэви,— добавил он. — Но ты нечестивец! То, что ты сейчас сказал, — богохульство! — Зато — правда. — Я богобоязненная женщина. И я не потерплю Зла в своем доме, в какое бы обличье Оно ни рядилось. А коли Оно встречается на моем жизненном пути, я всегда знаю, в чем мой долг. Старик уже набрал воздуха, чтобы ответить, но промолчал. Только покачал головой. Потом повернулся и заковылял к своей табуретке, еще более дряхлый, чем несколько минут назад. Раздался тихий стук в дверь. Шопот: ш-ш-ш! На мгновение Дэви увидел квадрат ночного неба и на его фоне чью-то темную фигуру. Потом дверь опять закрылась. — Ты ужинал, Дэви? — спросил голос. — Нет, дедушка. Ко мне никто не приходил. Старик крякнул. — Так я и думал. Боятся они тебя все. На-ка возьми. Холодная курица. Рука Дэви пошарила и нащупала протянутое стариком. Мальчик обгладывал куриную ногу, а старик шуршал в темноте, отыскивая на что бы присесть. Нашел и со вздохом сел. — Плохо дело, Дэви, паренек. Они послали за священником. Он придет завтра. — Ничего не понимаю, дедушка. Почему они ведут себя так, как будто я сделал что- то дурное? — Ох, Дэви! — сказал старик с упреком. — Но я же ни в чем не виноват! Честно! — Брось, Дэви! Ты же каждое воскресенье ходишь в церковь и всегда молишься. О чем ты молишься, ну-ка, скажи! 72
Мальчик начал бормотать молитву. Спустя немного, старик его остановил. — Вот, — сказал он, — последняя фраза. Повтори. — ...И оборони нас от Колеса? — повторил удивленно Дэви. — А что такое Колесо, дедушка? Я знаю, что это что-то ужасно скверное, ведь когда я спрашивал о нем, мне говорили, что это Грех и о нем надо помалкивать. Но так и не объяснили, что это такое. Старик помолчал, прежде чем ответить, а затем сказал: — Этот ящик, который ты приволок... Кто научил тебя, как его сделать? — Никто, дедушка. Я просто решил, что так будет легче его тащить. Так оно и вышло. — Слушай, Дэви. Каждая из этих штук, которые ты приделал по бокам, и есть Колесо! Прошло немалое время, прежде чем из темноты вновь послышался голос мальчика. В нем звучало недоверие. — Как, эти деревяшки?! Да не может того быть, дедушка! Ведь это просто-напросто кругляшки от чурок! А Колесо — это что-то ужасное, страшное, чего все боятся. — И все равно это именно Колесо.— Старик задумался.— Я расскажу тебе о том, что будет завтра, Дэви. Утром сюда придет священник, чтобы осмотреть твой ящик. Ящик все еще будет тут, потому что никто не решится до него дотронуться. Священник побрызгает на него водой, чтобы к ящику можно было приблизиться без вреда. Затем ящик унесут в поле, разожгут под ним огонь, и пока он будет гореть, станут вокруг него и начнут распевать гимны. Потом они вернутся сюда и заберут тебя на допрос в деревню. Тебя будут выспрашивать, как выглядел Дьявол, когда явился тебе, и что Он посулил за то, что ты согласился воспользоваться Колесом. — Но ведь никакого Дьявола не было, дедушка! — Эка невидаль! Раз они убеждены, что Он был, то рано или поздно ты расскажешь и о Нем, и о том, в каком виде Он тебе явился. Для этого у них есть свои способы... Слушай, мальчуган, ты должен прикинуться невиновным. Скажешь, что просто нашел ящик таким, каков он есть. Скажешь, что не знал, что это такое, и притащил его, думая нащепать из него хороших растопок. Этого и держись, держись крепко. Если не собьешься, что бы с тобой ни делали, то быть может все как-нибудь обойдется. — Но, дедушка, что плохого в этом Колесе? Не понимаю, хоть убей! На этот раз молчание было еще более продолжительным. — Ну ладно... Это длинная история, Дэви, и началась она давным-давно. Говорят, в те времена все люди были добрыми и счастливыми. Затем, как-то раз появился Дьявол, и встретился ему какой-то человек, и сказал Он тому человеку, что может дать ему нечто такое, что сделает того сильнее сотни людей, позволит двигаться быстрее ветра, летать выше птиц небесных. Ну, человек и ответил, мол, дескать, это недурственно, но какую плату Дьявол хочет? А Дьявол сказал, что ему ничего не надо. Во всяком случае, — сейчас. И дал тому человеку Колесо. Ну, а потом, когда тот человек повозился с Колесом, он многое узнал о его свойствах: и как Оно производит другие Колеса — все более сложные, и как делает все, о чем говорил Дьявол, и многое, многое другое. — А Оно летало? И делало все?.. — Конечно. Все, что посулил Дьявол. А потрм Оно начало убивать людей. Разными способами. Люди сцепляли вместе все больше и больше Колес, как научил их Дьявол, и вскоре узнали, что могут делать еще более сложные штуковины, которые убивают еще больше людей. Но они не могли уже отказаться от Колес, иначе они бы умерли с голоду. Так вот; это и было то самое, чего добивался Дьявол. Он, понимаешь ли, поймал людей на крючок. Почти все в мире зависело от Колес, но все шло через пень-колоду, а старый Дьявол животики надрывал от смеха при виде того, что вытворяют его Колеса. А дела шли все хуже и хуже. Не знаю уж, как это вышло, но получилось так, что почти никого не осталось в живых — так, жалкая горсточка, вроде как после потопа. И те — полумертвые. — И все это из-за Колеса? — Хм-м, во всяком случае, без него тут не обошлось. И все-таки люди как-то выжили. Стали опять строить хижины, сеять хлеб, но потом Дьявол вновь встретил человека и снова стал соблазнять его Колесом. 73
На этот раз человек попался ему очень старый, мудрып и богобоязненный, а потому он сказал Дьяволу: «Нет! Убирайся в свой ад!» — и пошел по всей округе, предупреждая людей о Дьяволе и Колесе, чем страшно всех и напугал. Но старый Дявол не сдался так просто. Он ведь тоже очень хитер. Время от времени у кого-нибудь возникает мысль, из которой может получиться что-то вроде Колеса: каток, винт или что другое, но в том еще нет греха, пока такие штуки не закреплены на оси. И тогда Дьявол пытается вовлечь человека в соблазн и построить Колесо. Тогда появляется священник, и Колесо сжигают. И забирают того человека. А чтобы не дать ему делать Колеса и предостеречь других, его тоже сжигают. — Сжиг-г-гают? — прошептал, заикаясь мальчик. — Именно. Теперь ты понимаешь, почему нужно сказать, что Колесо ты нашел, и на том стоять? — А может, если я пообещаю не делать других... — Бесполезно, Дэви. Они дрожат от страха перед Колесом, а когда люди боятся, они делаются злыми и жестокими. Нет, делай, как я тебе говорю. Мальчик подумал и спросил: — А мама? Она догадается. Она же видела, как я вчера унес этот ящик. Это ведь важно? Старик покряхтел и тяжело обронил: — Очень важно. Женщины часто только притворяются испуганными, но уж если они действительно испугаются, то боятся куда сильнее мужчин. А твоя мать очень напугана. В темноте сарая наступило долгое молчание. Старик снова заговорил тихим спокойным голосом. — Послушай, Дэви, паренек. Я скажу тебе еще кое-что. Но тебе придется держать язык за зубами, может, до тех пор, пока ты не станешь стариком вроде меня. — Ладно, как прикажешь, дедушка. — Я говорю тебе это потому, что ты придумал Колесо сам. В будущем всегда найдутся мальчики, которые поступят так же. КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ КОНСУЛЬТАЦИИ Дпя маляров-строителей сейчас выпускают капроновые кисти вместо волосяных. Единственный недостаток капроновых кистей заключается в томг что они жесткие. Расскажите о способе умягчения их. Д. ХОДОС, Ленинград МЯГКИЕ КИСТИ Кисти станут мягкими, если их обработать формальдегидом. Делается это так. Сначала готовят специальную смесь. К литру 38%-ного раствора формальдегида, то есть формалина, приливают 10—15 мл концентрированной серной кислоты. Повторяем: кислоту приливать к формалину, а не наоборот! Вместо серной кислоты можно взять уксусную, но в этом случае кислоты потребуется в 3—4 раза больше. Температура раствора — от 20 до 70° С; чем выше температура, тем быстрее идет процесс умягчения. В приготовлен н у ю смесь погру жа ют ту ч асть кисти, которую нужно умягчить. Держат ее там от двух до шести часов; точное время выдержки устанавливают опытным путем, то есть время от времени кисть вынимают, высушивают и проверяют, не стала ли она достаточно мягкой. Следует напомнить, что формальдегид вредно действует на кожу и дыхательные пути, поэтому всю операцию проводят в хорошо проветриваемом помещении или даже на улице, работают в резиновых перчатках. Обработанную кисть промывают теплой водой и проветривают на воздухе. Вот что происходит при подобной операции. Новые кисти сделаны из полиамидных волокон. В присутствии формальдегида вместо амид- ных групп в полимере образуются метильные группировки. В результате ослабляются межмолекулярные связи, молекулы полимеров становятся более подвижными. Все это приводит к тому, что материал становится мягче. 74
Должны найтись. Мысль нельзя убить, как это пытаются сделать сейчас. Приглушить ее можно, но рано или поздно она вырвется на свободу. И ты должен понять, что Зло ие в Колесе. Не слушай того, что болтают напуганные люди. Открытие не бывает плохим или хорошим, в добро или в зло его превращают сами люди. Поразмысли об этом, мальчик. Когда-нибудь колеса появятся вновь. Я мечтал, что это случится на моих глазах, но, вернее, это дело твоего поколения. И когда это произойдет, не окажись среди боязливых. Будь среди тех, кто покажет, как использовать их лучше, чем использовали в прошлом. Зло — не в Колесе. Зло — в страхе, Дэви. Запомни это. Он зашевелился в темноте. Зашаркали по земляному полу ноги. — Пожалуй, пора идти. Где ты, мальчик?— его рука нащупала плечо Дэви и на мгновение опустилась на голову ребенка. — Благослови тебя бог, Дэви. И ни о чем не беспокойся. Все будет хорошо. Ты веришь мне? — Да, дедушка. — Тогда—спи. Там, в углу, есть сено. Снова на миг увиделось темное небо. Затем шаги старика, пересекающие двор, замерли, и наступила тишина. Джон Уиндем не выдумывал эту историю о людях, которые в страхе объявили виновницей мировой катастрофы саму цивилизацию. Упреки, бросаемые науке, делающей «слишком опасные открытия», давно уже носятся в воздухе современного Запада. Право же, куда проще проклясть все достижения науки и техники, объявить смертным грехом высвобождение джина атомной энергии или «самое первое» изобретение — колесо, чем осознать причины грозящих миру военных катастроф. Ведь это осознание требует от каждого, осознавшего их, эти причины, активных действий, активной борьбы против империализма и войны. Джон Уиндем не выдумывал эту историю. В его трагической притче о колесе звучит и страстный протест, и высокая вера в силу человеческого разума, в его неизбежное торжество. «Ты должен понять, что Зло не в Колесе»,—говорит в его сказке мудрый старик. «Открытие не бывает плохим или хорошим, в добро или зло его Когда священник прибыл, он нашел кучку пораженных ужасом людей, сбившихся во дворе фермы. Они остолбенело смотрели на старика, который с молотком и шпеньками трудился над деревянным яшиком. Священник замер при виде такого святотатства. — Остановись! — крикнул он.— Остановись, во имя Господа! Старик повернул к нему лицо. По нему блуждала хитрая стариковская ухмылка. — Вчера,— произнес он,— я был идиотом. Сделал только четыре колеса. Сегодня я придумал получше — приделал еще два, теперь тащить его будет вдвое легче. Как он и говорил, ящик сожгли. Затем увели его самого. В полдень мальчик, о котором все забыли, оторвал взгляд от столба дыма, поднимавшегося в стороне от деревни и закрыл лицо руками. — Я запомню, дедушка. Я запомню. Зло — только в страхе! — сказал он, и его голос прервался от рыданий. Перевел с английского Бл. КОВАЛЕВСКИЙ превращают сами люди. Поразмысли об этом, мальчик. Когда-нибудь колеса появятся вновь... Будь среди тех, кто покажет, как использовать их лучше, чем использовали в прошлом. Зло не в Колесе. Зло — в страхе...» И еще об одном говорит Уиндем в своей сказке — о том, что борьба со злом немыслима без самопожертвования. Герой его сказки, Старик, сознательно идет на гибель. Идет для того, чтобы остался в живых мальчик, способный заново создать одно из самых великих изобретений в истории. И сегодня не в сказочном, а в реальном мире, в котором мы живем, тысячи людей совершают подвиги самопожертвования, совершают их для того, чтобы в мире восторжествовали подлинная свобода и разум. Джон Уиндем не выдумывал эту историю. Он увидел ее в жизни. Борис ВОЛОДИН ИСТОРИЯ КОЛЕСА И КОЛЕСО ИСТОРИИ 75
ЧТО МЫ ПЬЕМ МЛЕЧНОЕ ВИНО СКИФОВ Это кумыс. Вот, что писал о нем более ста лет назад В. И. Даль, русский врач и лингвист, автор известного «Толкового словаря живого великорусского.языка»: «Исхудавшие за зиму скуластые лица кочевых народов до того изменяются и тучнеют в первые недели весны, что не узнаете своих знакомых... Я сомневаюсь, можно ли придумать какую-либо другую пищу, которая бы в этом отношении заменила кумыс и так успешно соответствовала бы долговременному посту и изнурению человека в течение зимних месяцев». Многое переменилось с тех пор. Кочевники давным-давно стали оседлыми жителями. В безвозвратное прошлое ушел и голод. Но, как и прежде, в некоторых районах нашей страны кумыс остается одним из наиболее почитаемых напитков. Здесь рассказывается, почему это так. НЕ ЗАПРЕЩЕН КОРАНОМ Родина кумыса — бескрайные степи на юго- востоке нашей страны. С незапамятных времен там умели готовить из кобыльего молока этот вкусный и слегка опьяняющий напиток. Первое письменное упоминание о кумысе встречается у Геродота D84—425 гг. до н. э.). Описывая быт скифов-кочевников, греческий историк утверждал, что их любимым напитком было кобылье молоко, особым образом приготовленное впрок. Скифы ревниво оберегали тайну приготовления кумыса— за разглашение ее виновного ослепляли. В знаменитых Ипатьевских летописях встречается второе упоминание, там рассказано о том, как князь Игорь Северский в 1182 году бежал из половецкого плена, воспользовавшись тем, что стража, опьяневшая от огромного количества выпитого кумыса, крепко спала. Весьма любопытно, что здесь летописец называет кумыс млечным вином; так его именуют и в других более поздних древнерусских летописях. В те далекие годы кумыс пользовался особой популярностью и у татар, причем не только как приятный веселящий напиток, но и как основной, а нередко и единственный продукт питания. Есть свидетельства, что к седлам татар и монголов, совершавших набеги на Русь, всегда были приторочены кожаные мешки, наполненные кумысом. А когда около тысячи лет назад кочевники приняли мусульманство, кумыс оказался единственным алкогольным напитком, который не был запрещен кораном. С этого времени кумыс стали готовить не только из кобыльего, но также из коровьего и верблюжьего молока, особенно зимой, когда кобылицы не давали молока. В Средней Азии до сих пор пьют кумыс из верблюжьего молока — чал или шубат, а на северо-востоке нашей страны — курунгу из коровьего. В России кумыс стал широко известен только в XVIII веке, после того как царский посланник по иностранным делам А. И. Лев- шин составил «Описание киргиз-кайсацких орд и степей», в которой подробно рассказал о свойствах кумыса. «БОЛЬШУЮ ПОЛЬЗУ ДЛЯ ЗДРАВИЯ ИМЕЕТ» О целебных свойствах кумыса знали давно. Киргизы, татары, башкиры и монголы применяли его для лечения истощения, цинги, малокровия, а также заболеваний желудочно-кишечного тракта и легких. Однако официальная медицина обратилась к этому средству только во второй половине XVIII века. Именно тогда врачи, побывавшие в заволжских степях, стали назначать напиток больным при легочных заболеваниях и цинге. В 1770 году русский академик П. С. Паллас писал, что в башкирские степи «...съезжался из Московии и Дону недужный люд для питья кумыса, так как оный большую пользу для здравия имеет». Но отсутствие системы в кумысолечении 77
иногда приводило к дискредитации метода, так как больные, предоставленные в,те годы самим себе, выпивали порой до ведра кумыса в сутки, что подчас вредило их здоровью. Такое самодеятельное лечение продолжалось вплоть до 1858 года, когда доктор медицины Н. В. Постников открыл близ Самары (ныне город Куйбышев) первую в России кумысную лечебницу; здесь он лечил и занимался исследованиями. Постников был первым, кто научно обосновал этот метод лечения. Принцип действия кумыса на организм человека он формулировал коротко: «упитывает, укрепляет и обновляет». После Великой Октябрьской революции крупные кумысные лечебницы национализировали, а также построили новые специальные курорты и санатории. Сейчас в СССР наиболее известны три таких курорта: Шафраново (Башкирская АССР), санаторий имени М. В. Фрунзе (Оренбургская область) и Боровое (Казахская ССР). ЧТО ЖЕ ТАКОЕ КУМЫС И КАК ЕГО ГОТОВЯТ Традиционный кумыс готовили и готовят из кобыльего молока, сбраживая его особой закваской, которая, как недавно установлен но, состоит из молочнокислых бактерий и кумысных дрожжей. В старину его делали так. Осенью некоторое количество кумыса оставляли в помещении до тех пор, пока напиток не расслаивался. Творожистый осадок отжимали в ткани и высушивали на солнце. Сухая масса (кор) хранилась до весны в прохладном месте. Весной кор оживляли — разводили его в парном кобыльем молоке, 3—4 столовые ложки порошка в 5 литрах молока — и ставили в теплое место на сутки. После этого закваска считалась готовой и ею заквашивали первый в сезоне кумыс; в дальнейшем напиток готовили с помощью зрелого кумыса (так, как сейчас мы делаем домашний кефир). Вот каков был порядок приготовления. В кожаные мешки турсуки наливали примерно на треть парное молоко с закваской и оставляли на ночь. На следующий день в забродившую массу вводили новую порцию парного молока, тщательно перемешивали и оставляли еще на 10— 12 часов. После этого напиток еще слаб, мало газирован. Поэтому к нему снова добавляли свежее молоко, оставляли еще на день и получали двухдневный напиток средней крепости, кислый и шипучий. Этот способ применяют в некоторых местах и в наше время. Сейчас напиток готовят в производственных условиях. Весь процесс состоит из пяти этапов. Сначала приготовление закваски: на специальных питательных средах выращивают молочнокислые палочки и молочные дрожжи; затем следует заквашивание. После этого все хорошо перемешивают, чтобы измельчить белок, а также для того, чтобы насытить смесь кислородом,—это способствует размножению дрожжей. Когда у смеси появляется характерный кумысный аромат, перемешивание прекращают, жидкость разливают по бутылкам и плотно закупоривают их. Завершающий этап — газирование. Для этого бутылки с кумысом выдерживают около часа при температуре 20° С, а затем убирают в холодное место. Через сутки напиток готов. Готовый напиток по консистенции и внешнему виду мало отличается от кобыльего молока — это белая пенящаяся жидкость, выделяющая пузырьки углекислого газа. Наиболее богат углекислотой Си* & \м ^ 78
бутылочный кумыс, так как стадия брожения здесь протекает в герметичных условиях. Еще недавно кумысоделие считалось сезонным промыслом, так как зимой кобылицы не доятся. Однако сейчас разработана технология производства напитка из высушенного кобыльего молока, что позволяет получать кумыс и зимой. Кроме того, уже говорилось, что кумыс делают и из коровьего молока, по своим свойствам он почти не уступает традиционному. Готовят его из свежего пастеризованного коровьего молока с помощью так называемой болгарской и ацидофильной палочек и молочных дрожжей. ПОЧЕМУ КУМЫС ТАК ПОЛЕЗЕН КуЬшс — активнодействующий биологический продукт. Его особые лечебно-диетические свойства зависят не столько от химического состава исходного сырья (молоко полезно и питательно само по себе), сколько от того, что в нем накапливаются продукты жизнедеятельности молочно-кислых бактерий и дрожжей. Именно поэтому сейчас считают, что кобылий, коровий и верблюжий кумысы близки по свойствам. В результате так называемого смешанного брожения (молочнокислого и спиртового) в кумысе образуются витамины группы В, ферменты, молочная кислота, алкоголь (крепость напитка — 2,5°), углекислый газ и особые антибиотические вешества, подавляющие рост и развитие туберкулезной палочки, а также гнилостных бактерий кишечника и некоторых других болезнетворных микробов. Кроме того, в кумысе есть витамины А, С и D, больше всего в кобыльем. Богат напиток и минеральными солями. Важно также и то, что белки, жиры и углеводы, входящие в состав кумыса, организм усваивает почти полностью. Поэтому, несмотря на невысокую калорийность C40 ккал/л) напиток считается питательным продуктом. А если учесть еще, что он в свою очередь улучшает углеводный обмен и повышает усвоение белков и жиров, содержащихся в другой пище, то станет понятным, почему при систематическом употреблении кумыса человек быстро набирает вес. За 1,5—2 месяца нд курорте пациенты поправляются в среднем на 5 килограммов. Кумыс возбуждает аппетит, усиливает выделение желудочного сока, улучшает деятельность пищеварительного тракта, поэтому его настоятельно рекомендуют при гастритах с пониженной кислотностью. Однако наблюдения показали, что с таким же успехом можно применять напиток и при повышенной кислотности и секреции желудочного сока, если это нарушение вызвано расстройством вегетативной нервной системы, а не другими причинами. Таким больным лучше всего пить 1—2 стакана за 1,5 — 2 часа до еды, а при пониженной кислотности — во время еды или за полчаса до нее. Кстати, здоровый человек может пить кумыс сколько и когда захочет. Кумыс влияет и на двигательную функцию кишечника. Слабый, однодневный напиток оказывает послабляющее действие, а трехдневный — закрепляющее. При истощении, вызванном переутомлением и неправильным питанием из-за недостатка белков или витаминов в пище, или после долгой болезни рекомендуют выпивать 1—2 литра кумыса в сутки небольшими дозами: по I—2 стакана во время еды и за 1,5 часа до нее. Полезен кумыс и при за- 79
болеваниях органов дыхания: хроническом бронхите и эмфиземе. Но, пожалуй, более всего помогает кумыс туберкулезным больным. Он не только налаживает нарушенный процесс обмена в организме, но и помогает лучше переносить лечебные препараты, а также значительно усиливает их действие, задерживая рост и развитие турберкулезных палочек. Помимо этого благодаря большому количеству солей кальция в кумысе после курса лечения им ускоряется обызвествление туберкулезных очагов в легких и улучшается работа нервной системы больных. Рассказ о целебных свойствах напитка не будет полным, если не упомянуть еще и об особых липотропных веществах, которыми богат кумыс. Считают, что они будто бы предохраняют организм от преждевременного старения. Не потому ли в Башкирии много долгожителей? До сих пор речь шла лишь о взрослых пациентах. Однако напиток также полезен и больным детям. Методика лечения такая же, но детям дают пить только кумыс средней крепости, не более литра в сутки, и лечение назначают не ранее чем с 7 лет. И ЕЩЕ НЕМНОГО О КУМЫСЕ «кымыз» Слово кумыс происходит от тюркского «кымыз», что в переводе означает квашеное кобылье молоко. Любопытно, что по существующему еще с тридцатых годов ГОСТу кумыс из кобыльего молока считается натуральным, а напиток, приготовленный из коровьего молока или молока других животных, — искусственным; ГОСТ явно отстает от науки. ЖАЛОБЫ КУПЦА В XVIII веке в некоторых районах нашей страны кумысоделие приняло огромный размах. Из архивных документов известно, чго в 1772 году в сенате слушалась жалоба некого купца Савельева, который просил запретить кочующим в Иркутской губернии племенам приготовление кобыльего и коровьего кумыса Свою жалобу торговец мотивировал тем, что местное население, потребляя напиток, совершенно забыло о водке, а это повлекло за собой уменьшение «питьевых сборов» в пользу казны и нанесло ущерб нормальной торговле. РОБИНЗОНОВСКАЯ ЖИЗНЬ В 1870 году в самарских степях лечился кумысом Лев Николаевич Толстой. Вот что рассказывает об этом времени сын писателя: «Кумыс всегда приносил ему большую пользу. Отец с восторгом рассказывал про свою робинзоновскую жизнь в башкирской кибитке>. СТРОКИ ИЗ ПИСЕМ Летом 1901 года Антон Павлович Чехов жил в Башкирии, в бывшем Андреевском санатории. Об этом времени вспоминала его жена О. Л. 80
Wf^M'WWmZ^Z^mWt & \.л)\ <m ш*шшт»$} О. 4^&0*&*&л Ж#к ®j &: Заканчивая рассказ о кумысе, хотелось бы предостеречь читателей от неправильного вывода, что этот напиток — панацея от всех бед. Кумыс помогает не всем больным и не всегда. Более того, существуют такие заболевания, при которых кумысолечение категорически противопоказано: например, при заболевании почек, печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей, язве желудка и 12-перстной кишки, ожирении и подагре. Кумыс не приносит пользы и может повредить при недостаточности сердечно-сосудистой системы (порок сердца, гипертония), а также при некоторых формах туберкулеза легких — в период обострения, при легочном кровотечении. Поэтому лечение необходимо проводить только по назначению и под контролем врача. Причем следует знать: кумысолечение заключается не только в том, что больные просто пьют кумыс. Это лечение комплексное, включающее и специальный режим и воздействие климата. С. МАРТЫНОВ Рисунки И. ЗАХАРОВОЙ Книппер Чехова: «Антон Павлович с удовольствием пил кумыс, улыбался, когда пил, и все же при отсутствии минимального удобства ewv были трудно, он не выдержал полною месяца лечения, и мы вернулись в Крым>. А вот строки из писем самого пи-' сателя: «Пью кумыс и r одну неделю, можете себе представить, увеличился иа 8 фунтов». КУМЫС И КУМЫСОК Кумыс можно сделать и дома Чтобы получить I литр кумыса, нужно взять 800 граммов ацидофилина, стакан кипяченой воды, 50 г сахара и 3—5 г прессованных или сухих пекарских дрожжей. Сначала дрожжи замачивают в небольшом количестве тепловатой, слегка подслащенной кипяченой воды и I—2 часа выдерживают при комнатной температуре, лока они энергично не забродят. Затем туда же добавляют сахар и воду; когда сахар растворится, смесь вводят в ацидофилин (температура сахарного сиропа — не более 35—40°!). Все тщательно перемешивают, процеживают, разливают в толстостенные бутылки ч плотно закупоривают. Бутылки с кумысом выдерживают при комнатной температуре до тех пор, пока в них не начнется сильное брожение. Затем бутылки кладут в холодильник; 6—12 часов идет созревание напитка, после чего его можно пигь. ВНИМАНИЕ: открывать бутылки с кумысом н>жно так же, как и шампанское, — только в охлажденном состоянии и осторожно. Если ацидофилина нет, то можно сделать напиток из кефира или простокваши со смеганообразным сгустком. Рецепт приготовления тот же. Но такой напиток в отличие от ацидофильного называется «кумьиок». 81
А ПОЧЕМУ БЫ И НЕТ! РАСТЕНИЯ- ОНИ КАК ЖИВОТНЫЕ Природа — некий храм, где от живых колонн Обрывки смутных фраз исходят временами. Как в чаще симвопов, мы бродим в этом храме, И взглядом родственным глядит на смертных он. Шарль Бодлер. «Цветы зла» Смертные — это, конечно, мы—люди. И живые колонны — деревья не без основания смотрят на нас родственным взглядом. Казалось бы, смешно говорить о сходстве безмозглых созданий с венцом творения. Но так ли уж велика пропасть между нами и ими? Мне думается, что найдется не одна общая черточка. А может, чтобы сравнения не выглядели чересчур одиозными, лучше сравнивать поведение растений и животных? Конечно, и тут параллели прозрачны, относительны. Все в мире относительно, и поэтому то, о чем пойдет речь, не следует принимать близко к сердцу, не следует относиться к этому слишком серьезно. Но... но биофизик Сент-Дьердьи однажды заявил: «По существу, не так уж велика разница между травой и тем, кто ее косит. Для сокращения мышц косца используются те же вещества, что и для роста травы-, — калий и фосфат». «ГЛАЗА ЕСТЬ— ПОСМОТРИ НЕТУ» Эти слова частенько произносил Дерсу Уза- ла, когда В. К. Арсеньев не замечал каких- то ориентиров. Так .и с растениями. Глаза у них есть, а «посмотри нету». Вот, например, как устроены глаза колокольчика. На кончиках его нежных лепестков приютились так называемые прозрачные клетки. В на: ружную стенку этих клеток вмонтированы чечевицеобразные тельца, пропитанные кремнекислотой, которая по своим оптическим свойствам схожа со стеклом. Это крохотное увеличительное стеклышко отбрасывает пучочек лучей в строго определенное место на задней стенке клетки. Если луч не попадает на светоприемник клетки, то это раздражает растение, и цветок начинает двигаться, пока солнечные лучи не сфокусируются в привычном месте. У многих растений такой следящей системы, таких совершенных органов зрения, 82
как у колокольчика, не имеется. Но и они тянутся к свету, ощущают его. А у некоторых видов глазищи прямо-таки огромные. Кроме «зрительной функции» они выполняют роль светопроводов. В Москве в оранжерее Главного Ботанического сада под стеклянным колпаком растет кактус, пришелец из мексиканской пустыни. На родине этот кактус обычно прячется в песок. Наружу он выставляет только громадный, с двухкопеечную монету, кремниевый глаз. Этот глаз препровождает солнечные лучи внутрь кактуса, и фотосинтез идет под землей. Зато палящим солнечным лучам не добраться до тела растения, не иссушить его. «В ДВИЖЕНЬИ ЖИЗНЬ ИДЕТ, В ДВИЖЕНЬИ» Растения полностью подтверждают этот жизнелюбивый тезис. Казалось бы неподвижные, растения довольно лихо перемещаются в пространстве. Вспомните хотя бы о плюще. Среди работ Дарвина есть весьма интересное сочинение под заглавием: «О движениях и повадках лазящих растений». Вот выдержка из этой работы: «Растения становятся лазящими, как можно предполагать, для того, чтобы добираться до света и подвергать обширную поверхность своей листвы его действию и действию открытого воз- 83 духа. Это достигается лазящими растениями с удивительно малой затратой органического вещества, по сравнению с деревьями, которым приходится поддерживать бремя тяжелых ветвей с помощью массивного ствола... Те растения, которые обладают способностью к круговому движению и к обхватыванию предметов, с которыми они приходят в соприкосновение, легко перебираются с ветки на ветку и уверенно странствуют по обширной, освещенной солнцем поверхности». Это необходимые движения для захвата пространства. А есть растения-геркулесы, которые двигаются от избытка сил. В Индии по берегам рек растет невысокий кустарник десмодиум. Его листочки через полторы-две минуты подпрыгивают вверх, а потом опускаются. Листочки двигаются потому, что десмодиум, как и другие растения, не может не дышать. А при дыхании выделяется много энергии. Ведь оно идет по уравнению СвН1аОв + 60а = 6COE + 6М20 + 674 ккал. Большая часть энергии расходуется на жизненные процессы, а оставшуюся десмодиум превращает в механическую работу, двигая листьями. Чтобы проверить это предположение, ботаники однажды поместили десмодиум в камеру, заполненную инертным аргоном. Кустику стало нечем дышать, и листья не двигались.
сСВЕТИТЬ— И НИКАКИХ ГВОЗДЕЙ»,— говорил В. Маяковский и заключал: «Вот лозунг мой — и солнца!». А теперь можно добавить —и растений. Правда, их свет мы не видим — они излучают ультрафиолетовые лучи. Даже комнатная герань — живой генератор ультрафиолета. А излучение тысячи маков может заменить одну ртутно-квар- цевую лампу. Но это пустяки по сравнению с гипотезой английского ботаника Ф. Уэнта о том, что растения освещают мир... молниями. Он видит причину гроз в летучих выделениях растений. Ф. Уэнт считает, что электрические заряды в облаках образуются от разложения фитонцидов — эфирных масел, которые разлагаются с выделением положительных ионов. Кое-кто скажет, что фитонциды — это капля в атмосферном море. Капля, но не такая уж маленькая: одни только эфирномасличные растения выбрасывают в воздух 175 миллионов тонн летучих веществ ежегодно! А из подсчетов Уэнта следует, что во всех летучих продуктах жизнедеятельности растений содержится столько энергии, сколько ее выделяется при грозовых разрядах. Трудно опровергнуть и его довод о том, что молнии сверкают лишь там, где есть растительность. В самом деле, грозовые ливни круглый год бушуют только над вечнозелеными тропическими лесами, а в средних широтах и степях молния гостит летом, в период вегетации трав и деревьев. Гроза же над пустыней или Арктикой— явление из ряда вон выходящее. «ЦЕЛЬ ОПРАВДЫВАЕТ СРЕДСТВА» К животным и растениям этот афоризм вполне применим. Ради цели — ради продолжения рода — они прибегают к хитрым, целесообразным уловкам. А что такое инстинкт, как не целесообразное поведение? Еще много лет назад знаток мира растений А. Кернер писал, что мы видим инстинкт у водяного лютика, листья которого при высокой воде приобретают широкие воздушные полости и обходятся без устьиц. А при низкой воде или на илистой почве у лютика образуются компактные межклеточники и много устьиц. Целесообразно и, следовательно, по инстинкту действует ползающая по каменным стенам Lmaria cymbo- laria. Ее цветоносные побеги сначала отходят от стены к свету и насекомым, а затем, когда наступит оплодотворение, прижимаются к стене, и откладывают свои семена только в щели между камнями! «В таких случаях мы видим проявления инстинкта», — писал А. Кернер. Он не удовлетворился этим выводом и пошел дальше: «Но если мы приписываем растениям инстинкт, то логика требует признать в них и впечатлительность». Конечно, тут нужно помнить, что инстинкт инстинкту рознь и что «впечатлительность» — понятие емкое. И ДЕРЕВО НЕ БЕСЧУВСТВЕННО На «впечатлительность» растений можно влиять: стоит мимозе понюхать хлороформа, как она уснет — перестанет бояться прикосновений. Под воздействием анестезирующих средств забывают о своих хищных повадках насекомоядные растения, даже если обед рядышком. Профессор Тимирязевской академии И. И. Гунар проделал) сотни опытов, которые подтверждают, что при физических и химических воздействиях, изменения биопотенциалов растений почти неотличимы от изменений биопотенциалов животного. Растения отнюдь не безропотно переносят боль и другие невзгоды. Правда, об их крике можно узнать лишь из загогулин на широкой ленте самописца. Стрелка его будет метаться, если, например, обварить корни растения кипятком. А листочки выглядят еще зелеными, веселыми. Ну, а когда растения не усыпляют хлороформом, они «чувствуют» прямо-таки невероятные вещи. Например, комнатный как- ^ туе вроде бы реагирует на болезнь и даже настроение своей хозяйки. Нет, это не домысел. Наблюдения, проведенные в Алма- Атинском университете, недвусмысленно говорят о том, что растения меняют свои биопотенциалы в зависимости от психиче--, ского состояния экспериментатора. Все знают, что собака печальна, когда печален ее хозяин, и что обычно она безжалостна к страданиям своих собратьев четвероногих. А вот цветок «расстраивается» даже тогда, когда гибнет вовсе незнакомое ему существо. Например, креветка. Опыт с креветкой поставил конструктор 0 «детектора лжи» К. Бакстер. В его детекторе измеряется электросопротивление тела человека в зависимости от эмоционального состояния. Особенно падает электросопро- 84
тивление тела, когда что-то угрожает нашей жизни —кривая на самописце резко подпрыгивает. А у растения кривая подскакивает не только тогда, когда его поливают кипятком, но и когда неподалеку в кипящую кастрюлю бросают живую креветку. Так что выражение «дерево бесчувственное» пора сдать в архив. Великий знаток растений профессор Кернер, много лет назад написавший о них такие же прекрасные книги, какие Брем написал о животных, кончая очерк о «впечатлительности» растений, подытожил: «В той области, где растение переходит в животное, зоологи и ботаники неминуемо должны Каждый, кто любит цветы, наверное, обратил внимание на то, что у них тоже есть свой характер, свои капризы. Есть цветы, которые не уживаются между собой. Например, сирень и ландыш, находясь в одном букете, скоро вянут. Нельзя ставить в одну вазу ландыши и нарциссы. Если к букету летних цветов прибавить веточку резеды, букет скоро завянет. Мешают другим цветам маки и орхидеи. Лен, тмин, шалфей, гвоздика, георгины плохо растут по соседству с кустами полыни. Но есть и такие цветы, которые «помогают» друг другу. Тюльпаны останутся свежими вдвое дольше, если в вазу с ними поставить маленькую веточку туи. Причина всех подобных фактов еще окончательно не выяснена. По предположению профессора Б. П. Токина, здесь играют роль фитонциды — биологически активные летучие вещества, которые выделяют растения. Цветы могут заболевать, как и люди. Многие комнатные растения (узумбарские фиалки, папоротник нефролепис и др.) не любят сквозняков. Букеты цветов быстро увядают в накуренном помещении. Растения реагируют на звуки и даже на музыку. Обнаружена связь между ростом деревьев и характером и интенсивностью действующих на них звуковых колебаний. Несколько лет назад в печати появилось сообщение о том, что одна австралийская любительница цветов каждое утро по полчаса играла в своем саду скрипичные концерты цветам и овощам. Она утверждает, что уже через десять дней их рост усилился, а окраска стала гораздо более интенсивной, особенно у цветов. Насколько нам известно, никаких научных подтверждений это- встретиться, ...как мирные работники, желающие вместе и согласно обрабатывать спорный участок». Не происходит ли это сейчас? Не станут ли понятными «обрывки смутных фраз», при помощи которых креветка просигналила цветку о своей трагедии? Не сможем ли мы беседовать с кактусом? С. КРАСНОСЕЛЬСКИЙ Рисунки С. ШАРОВА От редакции. Напоминаем читателям, что за достоверность выводов в разделе «А почему бы и нет?» ручается только автор. го сообщения не последовало, поэтому тем, кого это заинтересует, можно предложить провести самостоятельный эксперимент. В конце концов, десять дней — это не так уж много... Про характер различных растений сложено множество легенд. Вот одна из них. Однажды богиня природы — Флора приказала своим детям — деревьям, кустарникам и цветам — избрать себе повелителя. Все хотели, чтобы заместителем богини на земле была роза. Лишь один пион был несогласен — он сам хотел быть повелителем мира растений. И тогда богиня сказала: «Гордый, глупый цветок! Оставайся же навсегда в наказание за самодовольство и пустоту таким же толстым и надутым, как сегодня, и пусть ни одна бабочка не подарит тебя никогда своим поцелуем, ни одна пчела не возьмет в твоем цветке меду и ни одна девушка не приколет никогда твоего цветка к своей груди». С тех пор пион — эмблема пустоты и чванства (между прочим, жаль: красивый цветок!). А вот еще одна история о цветах. Не замечали ли вы, что сердцевина цветка гвоздики похожа на человеческий зрачок? А знаете, почему? ...Давным-давно богиня Диана, покровительница охоты и птиц, прогуливалась по лугам и лесам. Вдруг над головой богини пролетели птицы. Они летели, не обращая на нее никакого внимания. А там, куда они спешили, слышались чудесные звуки свирели. Звуки были так прекрасны, что сама богиня послушно отправилась на их зов. На поляне сидел мальчик и играл на свирели, а его окружали очарованные музыкой птицы. Они не пошевелились даже тогда, когда появилась богиня. Диана поняла, что теряет над ними свою ХАРАКТЕР ЦВЕТОВ 85
божественную власть, и, разгневанная, подошла к мальчику. Свирель смолкла. На богиню удивленно смотрели ясные детские глаза. У этой легенды печальный конец. Боги были завистливы и умели жестоко мстить людям. Но с той поры из глубины кроваво-красного цветка гвоздики на мир смотрят удивленные глаза мальчика, игравшего на свирели... Разговаривают цветы только в сказках. Но тем не менее у них есть свой язык. Особенно хорошо знают «язык цветов» влюбленные. Иногда значение, придаваемое тому или иному цветку,— совершенно произвольное; но чаще смысл «языка цветов» связан с действительными свойствами растений или же с известными легендами. Вот некоторые такие значения. Аконит означает месть; очевидно, из-за того, что корни его ядовиты. По преданию, аконит впервые появился на земле близ греческого города Аконе — он вырос из слюны ядовитого пса Цербера. Амаракт — бессмертие; наверное, потому, что он долго не вянет и, даже засохнув, сохраняет свой цвет. Барбарис — досада; очевидно, потому, что плоды его очень красивы, но когда попробуешь сорвать их, обязательно наткнешься на колючки. Виноградная лоза — восторг; причину, наверное, объяснять не нужно... Гиацинт — скорбь. Аполлон нечаянно убил своего любимца, прекрасного юношу Гиацинта, и из его крови вырастил цветок. Калина — клевета. Французы называют это растение «буль-де-неж» (снежный ком) и рассказывают о нем такую аллегорию. Куст калины рос под горой, а сверху катился снежный ком. Калина сказала: «Мне нечего его бояться, он мне родня, ведь мои цветы — белые, как снег». Но снежный ком все обрастал снегом и раздавил куст. Клевета, как снежный ком, растет, переходя из уст в уста, и никого не щадит. Мак — бессилие, цветок бога сна Морфея (ведь это из его коробочек добывают опий). Тополь — время. Это одно из самых быстрорастущих деревьев: некоторые виды тополей за год вырастают более чем на 1,5 метра. Г. П. ПАШИН ЧТОБЫ СОХРАНИТЬ СВЕЖЕСТЬ Коротка жизнь срезанного цветка. Но ее можно продлить, если уметь обращайся с букетом. Принеся домой цветы, нужно их осмотреть, обрезать секатором или острым ножом засохшие и поврежденные листья. Затем, чтобы освежить цветы, их стебли нужно опустить в воду и под водой косо срезать острым ножом (но не ножницами'!), а потом оставить их в воде на два часа, поставив в темное и прохладное место. Увядшие цветы хорошо завернуть на это время во влажную газету. Через несколько часов можете ставить цветы в вазу. Другой метод оживления цветов (главным образом сирени) — обработка горячей водой. Под водой срезают конец стебля, делают в стебле продольные разрезы длиной 2—3 см, заворачивают цветы и листья во влажную бумагу (предварительно срезав как можно больше* ненужных листьев), а затем концы стеблей опускают в горячую воду (80—90° С) на 3—5 минут. После этого цветы, не разворачивая, ставят в холодную воду, где они быстро оживают. Для продления жизни срезанных цветов применяют и различные растворы. Для сирени берут на литр воды 15 г сахара, 0,8 г квасцов, 0,3 г хлористого калия и 0,2 г поваренной соли. Для гвоздик в Болгарии используют водный раствор, содержащий 0,003% нитрата серебра, 0,1% нитрата кальция и 1 —1,5% сахара, в который на несколько часов погружают срезанные цветы. Розы дольше сохраняются, если на литр воды добавить 5 г хлористого калия или столовую ложку винного уксуса я 50 г сахара. Для астр и флоксов применяют 0,05—0,5%-ный раствор марган- цевокислого калия. Существуют и другие рецепты: полтаблетки аспирина на 5 л воды; 1,5%-ный раствор сахара; две чайных ложки 3%-иого раствора сульфата гидразина, 2 г сульфата марганца и столовую ложку сахара на литр воды, и т. д. Все эти средства увеличивают жизнь срезанных цветов, но ненадолго. А самый простой способ — это каждый день менять воду, обновлять срез и тщательно мыть посуду, в которой стоят цветьь 86
Прямо перед нашим домом раскинулась большая ярко-зеленая поляна, чудом уцелевшая среди разноэтажных домов. Трава здесь невысокая, душистая, стоит плотно. Господствует спорыш — однолетний сорняк из семейства - гречишных. Спорыш — растение особенное. Топчи его, выдирай — все ему нипочем: так легко и быстро он отрастает заново и размножается. Спорыш растет кустиком» веточки его расстилаются по земле. На каждой веточке несколько коленцев-раструбов, у каждого коленца — несколько крохотных овальных листочков,. суженных у основания в короткий черешок; в пазухах листочков — по 2—5 незаметных цветка, зеленых, а по краям красноватых или беловатых. Расселяется спорыш по земле при помощи плодов — трехгранных орешков длиной 2—5 мм. Каждое растение может дать их до 200 штук. Прорастают они быстро и дружно еще ранией весной, одевая обочины дорог н тропинок, пустыри и лесные поляны в яркий зеленый наряд. Больше всего любят траву-мураву птицы — ее и зовут «птичьей гречей». Любят спорыш и свиньи, от этого произошло еще одно название травы — «свинское зелье». По количеству витамина С A20 мг%) трава-мурава ие уступает сосновой и еловой хвое, листьям крапивы и земляники и в 10 раз превосходит картофель. Кроме витамина С, в растении содержатся каротин D0 мг%), дубильные вещества, кремневая кислота, найден флавоиовый гликозид авикуларии. Высокие питательные достоинства придают спорышу белковые вещества и сахар (до 2,5%). Иэ корней травы делают синюю краску. Живучесть спорыша, хорошие кормовые качества позволяют рекомендовать его для разведения на пастбищах. Но если посеять растение нетрудно, то «согнать» его с захваченного участка стой! больших уси- ЖИВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ ТРАВУШКА- МУРАВУШКА лий. Поэтому на хлебных полях спорыш— злостный сорняк. А вот иа футбольных полях, на аэродромах, на детских площадках он — желанный друг. Травушку-муравушку — красивую, выносливую, неприхотливую, способную давать прочный и плотный зеленый покров,— тут высевают специально. Спорыш не только украшает лужайки и служит отличной пищей дли животных. Народная медицина знает множество целебных смесей, куда входит травушка-муравушка. Считается, например, что спорыш «сокрушает камни в песок». Для «сокрушения» камней в мочевом пузыре и почках п-рименяют такую смесь: спорыш, рыльца кукурузы, стручки карликовой фасоли, трава грыжник гладкий и листья медвежьего ушка. Равные части растений смешивают, заваривают A5 г на стакан кипятка) и пьют отвар по стакану в день. При расстройстве желудка 2 части спорыша и 1 часть хвоща варят 3 минуты в крепком красном вине и принимают горячим каждые 4 часа по трети стакана. Кто откажется от такого лекарства* Чаем, в состав которого входят спорыш, листья мать-и-мачехи и цветы черной бузины, лечат воспаление легких. Прн ранениях помогают примочки из пареного свежего спорыша: они ослабляют боль и способствуют заживлению ран. Вслед за народной медициной спорыш признала и медицина научная. Ои нашел применение при маточных кровотечениях, камнях в почках и печени, как мочегонное. Известен препарат авикуларин — смесь экстракта спорыша с порошком оставшейся после вытяжки травы. Собирать спорыш лучше всего в мае — яюле, когда он цветет: в это время стебли растения бывают мягкими и нежными, а после цветения они твердеют. А. Л. ФРИДМАН 87
АГРОХИМИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ КАК УДОБРЯТЬ ОВОЩИ Овощные культуры требуют особенно плодородных почв и систематического применения удобрений. Под многие овощи нужно непосредственно вносить органические удобрения — навоз, компосты, низинный торф, реже — зеленое удобрение. К таким культурам относятся артишоки, капуста, сельдерей, огурцы, лук, спаржа. Навоз вносят в количестве 15—30 т/га, компост — 60 т/га через каждые 2—3 года с осени под вспашку (или под перекопку участка). Огурцы, спаржа и лук требуют наиболее высоких доз органических удобрений (не менее 30 т/га навоза). Однако содержащихся в органических удобрениях питательных веществ недостаточно для получения высоких урожаев овощей. Поэтому, кроме органических, необходимо применять и минеральные туки. Азотные удобрения повышают урожай овощных культур и улучшают качество продукции. Различные виды овощей предъявляют к азотному питанию разные требования. Очень высока потребность в азоте у капусты, ревеня B00—240 кг/га), цикория, сельдерея, спаржи, лука A50—180 кг/га). Меньшие количества азота вносятся под огурцы, кольраби, кочанный салат, редьку, шпинат, томаты, свеклу, петрушку (80— 100 кг/га). Под фасоль, горох, редис вносят по.40—50 кг на гектар. (Все приведенные цифры даны в пересчете на азот. Для того чтобы узнать, сколько нужно вносить, например, аммиачной селитры, их нужно умножить на 3, мочевины — на 2, натриевой селитры — на 6—7). При выборе вида удобрения следует помнить, что овощи по-разному реагируют на разные формы азотных удобрений. Например, под томаты лучше вносить нитратные удобрения. Содержащие нитраты удобрения (NaN03, KN03) нужно применять также под такие культуры, как шпинат и мангольд, поскольку нитраты усиливают обра- 88 зование в этих растениях нужной им щавелевой кислоты. Азотные удобрения вносят за 2—3 недели перед высадкой или посевом овощных культур. Их можно использовать также для подкормок, в частности очень полезно опрыскивать растения слабыми водными растворами мочевины. Наилучшая концентрация мочевины для томатов 0,4—0,6%, для сельдерея 0,8—1%, для капусты 1,6— 2,5%, для лука 0,8—1,6%, для картофеля и огурцов 0,3—0,4%). Дозы фосфорных и калийных удобрений зависят от потребности овощных культур в фосфоре и калии и от содержания подвижных питательных веществ в почве (такие анализы проводят агрохимические лаборатории). По потребности в фосфоре и калии овощи распределяются на три группы: высокая потребность — у артишоков, огурцов, капусты, тыквы, хрена; средняя — у кольраби, кочанного салата, петрушки, томатов, шпината, сельдерея, редьки, спаржи, лука; низкая потребность — у кресс-салата, кормовой капусты, редиса, красной свеклы. Рекомендуемые дозы фосфорных и калийных удобрений для разных почв и культур указаны в таблицах на странице 89. (Приведенные цифры даны в пересчете на Р205 и КгО; чтобы узнать, сколько следует вносить простого суперфосфата, нужно цифру для Р205 умножить на 5; хлористого калия — цифру для К2О умножить на 2, калиевой селитры —на 2,5.) Нужно помнить, что фасоль, огурцы и томаты не переносят хлора, содержащегося в некоторых калийных удобрениях, и под эти культуры нужно вносить'бесхлорные удобрения. Минеральные удобрения проявляют свое полное положительное действие на урожай овощных культур только при определенной кислотности почвы. Оптимальная величина рН зависит от вида почвы: на торфяных почвах она составляет 4,9, на легких — 5,7,
на средних — 6Д на тяжелых — 6,9. Если почвы подкислены, проводят известкование. Известь вносят в количестве 3—4 т/га с осени под глубокую вспашку или перекопку участка. Лучше всего использовать магний- содержащие известковые удобрения, так как при выращивании овощных культур на легких почвах у растений часто наблюдаются признаки магниевого голодания. В таких почвах содержание доступного для растений магния должно составлять не менее 5 мг на 100 г почвы. При меньшем содержании нужно ежегодно вносить под вспашку до 70 кг/га магния, а когда содержание подвижного магния достигнет 5 мг на 100 г почвы, дозы магния снижают до 25— 30 кг/га. А. Н. КУЛЮКИН, кафедра агрохимии Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева Рекомендуемые дозы фосфора (кг/га) Содержание подвижного фосфора в почве (мг Р9О5/ЮО г) Очень высокое (более 25) . . Высокое A6—24) Потребность культуры в фосфоре 1 высокая 46 68 92 137 средняя 46 68 92 низкая 1 46 68 Рекомендуемые дозы калия (кг/га) Содержание подвижного калия в почве (мг KtO/100 г) Очень высокое (для средних почв более 31, для тяжелых более 36) Высокое (для легких почв 13—18, для средних 19—30, для тяжелых 21—35) . . . - Среднее (для легких почв 8—12, для средних 10—18, для тяжелых 15—20) .... Низкое (для легких почв ме- 1 нее 7, для средних менее 9, 1 для тяжелых менее 14) . . . Потребность культуры в калии 1 высокая 72,5 120 170 217 средняя 72,5 120 193 низкая 1 60 97 193 89
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ ЧТОБ ЕМУ ПРОВАЛИТЬСЯ, ПРОКЛЯТОМУ! Энтомологи утверждают, что более 68 тысяч видов насекомых могут наносить вред человеку, домашним животным, растениям, различным материалам. В этой когорте врагов человеческих прочное место в первой шеренге занимают тараканы. «Химия и жизиь» A969, № 8) уже лисала о том, какую пользу иногда удается извлечь из тараканов; однако от этих насекомых куда больше вреда, чем пользы. Слова «чтоб ему провалиться, проклятому!» из знаменитой сказки К. И. Чуковского «Та- раканище» наилучшим образом отражают отношение большей части человечества к весьма неприятному насекомому. Чаще всего досаждают людям рыжие тараканы (они же прусаки), черные (иначе — кухонные), американские, индоавстралийские и тараканы- черепашки, обитающие в Средней Азии. Есть еще другие разновидности, но хватит и перечисленных. Римляне называли тараканов luci- fuga — боящиеся света. Эти насеко- л^ л V мые прячутся днем в щелях пола, буфетов, кухонных столов, за плитами, плинтусами, трубами отопления. Больше всего они любят кухни — там тепло, достаточно влажно и больше шансов на получение пищи. А едят тараканы чуть ли не все подряд: хлеб, овощи, кожаные переплеты, вату, шелк, клей, бумагу. Когда пищи нет, тараканы могут обходиться без нее больше месяца. Если в квартире завелись тараканы, это верный признак санитарного неблагополучия. Там, где идеальная чистота, этим насекомым делать нечего. Но коли они поселились в квартире, то надо применять энергичные меры: тараканы не просто неприятны, они еще могут быть возбудителями инфекционных болезней. Есть два способа борьбы с тараканами — профилактика и истребление. Нет нужды доказывать, что первый намного приятнее. Если же приходится прибегать к истребительным мерам, то в запущенных случаях вернее всего обратиться в санитарно- эпидемиологическую станцию. Но можно вывести зловредных насекомых и своими силами. Простейший, издавна применяемый способ — ловушки с приманками. На дно эмалированных тазов, глиняных мисок, противней с высоким бортиком помещают тараканье лакомство — черный хлеб, немного пива или хлебного кваса. Борта же смазывают изнутри жиром или вазелином, чтобы тараканам не выбраться из ловушки. А потом поливают их крутым кипятком. 90
Есть иные способы. Например, обрабатывать паром щели вдоль плит и труб. Или открывать окна в холодное время года — при температуре ниже минус 7—9° С личинки обычно гибнут. Впрочем, холод и пар не проникают внутрь глубоких трещин, и поэтому их лучше заделать известью или липким пластырем, а щели в деревянных домах замазать оконной замазкой и покрасить. Однако наиболее эффективное и скорое средство — это инсектициды, химические вещества, уничтожающие насекомых. Ими не только напрямую убивают тараканов, но и создают заградительные зоны вокруг мест обитания насекомых; особенно важно перекрыть им подход к воде. Ассортимент бытовых инсектицидов достаточно велик, они продаются в магазинах, и нет необходимости перечислять препараты. Заметим лишь, что таракан — это грызущее насекомое (а не сосущее, как, например, клоп). И для борьбы с иим несравненно эффективнее не растворы, а эмульсии, суспензии, порошки, пленки. Они остаются на поверхности, прилипают к телу насекомого и воздействуют на него контактно. Те, кто имел дело с хорошо известным хлорофосом, знают, что иа тараканов он не действует. Если же пропитать им приманку или смочить им тальк, каолин, какой-либо другой порошок и посыпать этим порошком места обитания насекомых и пути, ведущие к воде, то в короткий срок насекомые будут уничтожены. Именно поэтому сейчас заводы наладили выпуск ' порошков специально для уничтожения тараканов — речь идет о карбофосном порошке «Карбофос Д» и хлорофосном дусте «Фосфо- лан». Порошки придают помещению неопрятный вид, и хозяйки торопятся поскорее убрать их. Это неправильно. Препарат нужно удалять не ранее, чем через 4—6 часов; есля возможно, его следует оставить на более долгое время — до трех суток. Кроме порошков, есть еще лаки и загущенные эмульсии. После высыхания они образуют пленку, из которой выделяются тонкие кристаллики ядохимиката. При уборке хозяйка вместе с пылью удаляет и ядохимикат, но тогда на поверхности пленки вновь появляются иголочки инсектицида. Практически пленка остается ядовитой для насекомых на протяжении полутора-двух лет. Такие препараты («Инсектолак» и эмульсия ДДЭМ) уже начали выпускать в нашей стране. Концентрация ядохимикатов в них неопасна для человека и домашних животных, если, разумеется, строго придерживаться указаний этикетки. (Это же относится ко всем инсектицидам; повышая их концентрацию, мы создаем значительно больше опасностей для себя, чем для насекомых.) Всякую обработку помещения нужно вести тщательно, иначе ее приходится повторять вновь и вновь, и насекомые привыкают, вырабатывают иммунитет к препарату. Сейчас ведутся работы по созданию препаратов — смесей из двух или трех инсектицидов. Нередко один ядохимикат резко усиливает действие другого, и к тому же маловероятно, чтобы у насекомого выработался иммунитет сразу к нескольким ядам. Кроме готовых инсектицидов, можно применять и старые, еще во времена дедов испытанные средства,— буру и борную кислоту. Они должны быть хорошо прокалены и тонко размолоты. Такие прокаленные препараты обезвоживают тараканов, вызывают у них жажду. Чтобы насекомые погибли, необходимо отрезать им доступ к воде. Буру и борную кислоту (а также фтористый натрий) прибавляют к муке, крахмалу, сахару, готовя отравленную приманку. Вот один из наиболее ходовых составов: 3 части буры, по 1 части сахарной пудры и пшеничного крахмала. Кандидат химических иаук К- С. КНЯЗЕВА, Л. А. МАТВЕЕВА Рисунки Е. РАТМИРОВОЙ 91
УЧИТЕСЬ ПЕРЕВОДИТЬ НЕМЕЦКИЙ-ДЛЯ ХИМИКОВ СЛОЖНЫЕ ТЕРМИНЫ Некоторые специалисты по немецкому языку уверяют, что столь популярное в stonj языке еловое аи- жение не может ныче решить проблему обозначения новых понятий в науке и технике. При этом ссылаются на то, что сложные слова получаются зачастую слишком длинными и неудобными для образования дальнейших производных. Позволим себе с этим не согласиться Правда, неискушенным в лингвистике переводчикам научной литературы многие сложные термины и в самом деле кажутся излишне длинными. Но именно таких терминов совсем немного Приведем цифры. Анализ научно-технической литературы из области электросвязи показал, что подавляющее большинство сложных терминов — более 70%—состоит всего из двух компонентов (например, слова типа Korrosionsschutz — «защита от коррозии»). Трехкомпонентные термины составили около 20% (Zinkstaubgrundierung — «грунтовка цинковой пылью»), четырехкомпонентные— менее 5% (Mindest- rauchgastemperatur—«минимальная температура дымового газа»). На долю еще более сложных терминов, образованных из пяти, шести, семи и даже восьми слов, пришлось в общем всего 1,7% {Zitik- staub- und Chtorkautschukunstrichstoffe — «материалы для покрытия на основе цинковой пыли и хлористого каучука»). Эти цифры были проверены на материале химической литературы; анализу подвергся издаваемый в ГДР журнал «Chemische Technik» весьма богатый терминами как химическими, так и относящимися к другим областям науки — математике, физике, металловедению и т. д. Соотношение терминов сложных и, если можно так сказать, «излишне сложных» подтвердилось... Это, естественно, в какой-то мере может рассеять страхи начинающих переводчиков химической литературы; из опыта, даже небольшого, они, вероятно, знают, что перевод двух компонентных сложных терминов нетруден. Надо лишь твердо усвоить правило: второй компонент — основной, первый — определяющий. И если знать (или отыскать в словар?) значения обоих составляющих, то безошибочно .пере ведешь Reinigungsverfahren как «способ очистки» и Tauchdauer как «продолжительность погружения». И все же как быть с многокомпонентными сложными терминами? Пусть они встречаются редко, но это вовсе ие значит, что их можно переводить неверно. А переводить их порой и в самом деле трудно. Беда в том, что в немецком языке нет еще единой орфографической нормы написания таких терминов. Например, дефис в них нередко ставится просто по желанию автора н ие выделяет, к сожалению, отдельную смысловую группу внутри слова. Бывает, что это вводит в заблуждение переводчика, которому кажется, будто именно основное определение выделено дефисом. Вот слово Quasi-Effek- tivwertgieichrichter — «детектор квазиэффективных значений». Дефис в данном случае следовало бы поставить перед компонентом «gleichrichter*, и тогда бы он отделял один смысловой компонент от другого. А так приходится полагаться на здравый смысл... Порой дефисы только затрудняют понимание. Например, Hochtemperatur-Gas-Chromatographen — «высокотемпературные газовые хроматографы». Зачгм здесь два дефиса? Если это «газовые хроматографы, работающие при высокой температуре», то второй дефис лишний, если же «хроматографы для анализа газов, нагретых до высокой температуры», го не нужен первый. Видимо, химикам в таких вопросах разобраться легче, чем лингвистам. В научно-технической терминологии понятия гораздо чаше уточняются с помощью не простого определителя, а сложного. Например, в трехкомпонентных терминах — в два раза чаще. Вот примеры: Heipdampfftemperatur — «температура горячего пара», Schadstoff/gehult — «содержание вредного вещества», Gasvorratsfbehalter — «резервуар для хранения газа», Vielkornponentenfgemisch — «многокомпонентная смесь», Schweipanhaltjanordnung — «схема сварных швов». Такая структура трехкомпонентных терминов наиболее типична для современной немецкой терминологии; однако надо помнить, что встречается и иная структура: Chlorlwasserstoff — «хлористый водород» (а, разумеется, не «хлористо-водное вещество»), Legierungsfzwischenzonen — «промежуточные зоны сплава» То же и у четырехкомпонентных терминов: девять десятых из них имеют сложный, а не простой определитель: Hamilton-Mikroliterfspritze — «микролитровый шприц Гамильтона», Untergrundfgasspeiche- rung - «накапливание газа под землей», Warmeleit- fahigkeitsjzelle — «теплопроводящий элемент». Впро- 92
чем, и здесь встречаются изредка простые определители: Mindest/rauchgastemperatur — «минимальная температура дымового газа». В еще более сложных терминах оба компонента — и определяемый и определяющий — практически всегда выражены сложными словами. Например, Braunkohle-Hochtemperatur-Entgasungsgas — «газ, образующийся при высокотемпературной дегазации бурого угля», или проще, «коксовый газ» (понятно, из бурого угля). Интересно, что существует немецкий стандарт DIN 2330, рекомендации которого могут служить образцом для создания научно-технических терминов. В соответствии с этим стандартом, определяемый компонент всякий раз конкретизируется простым определяющим компонентом: Maschine—Werkzeug- maschine — Schleijmaschine — Gewindeschleif maschine — Trapez-Gewindeschleifmaschine. Однако, как мы видели, это лишь один, не самый распространенный в языковой практике, образец многокомпонентных терминов. Наверное, переводчику было бы много легче, если бы немецкие авторы держались в рамках стандарта. Но вряд ли в ближайшее время такое случится, и поэтому, чтобы перевести сложный термин, чаще приходится полагаться на интуицию и знание предмета. Л. Н. ПОПОВА БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА ЛЕЧЕНИЕ ПО СЕЗОНУ До недавнего прошлого такой разговор в кабинете врача можно было услышать только в тех случаях, когда речь заходила о препаратах женьшеня. Теперь это будет, очевидно, происходить чаще, и разговор будет касаться не только этого лекарства... Впрочем, ие будем забегать вперед. Все началось несколько лет назад именно с женьшеня. При изучении старинных трактатов по восточной медицине советские фармакологи наткнулись на весьма любопытную деталь. Их неизвестные коллеги сообщали о том, что целебное действие женьшеня зависит от времени года и что наиболее полно оно проявляется осенью и зимой, а весной и летом — значительно меньше. Когда это утверждение решили проверить, оказалось, что оно полностью соответствует действительности: наибольшее стимулирующее действие женьшень оказывает зимой и осенью. В последнее время в специальной литературе все чаще появляются работы об изменении лечебного действия в разное время года уже у многих лекарственных средств. Например, сезонные колебания фармакологического эффекта обнаружены у широко применяемого в медицине новокаина. Список продолжают АКТГ (адренокортикотропиый гормон) и дибазол. Противовоспалительное действие кортизона сильнее выражено весной, чем осенью. Кофеин сильнее всего возбуждает нервную систему зимой, а летом его аитигипнотический эффект почти совсем утрачивается. Разумеется, ученые ие только констатируют факты, но и пытаются расшифровать механизмы этого интересного явления. Какова же его природа? Причина, оказывается, — в самом человеческом организме. Известно, что многие лекарства действуют иа организм через иервно-эндокриниую систему. А эта система в разное время года работает по-разному. Напри- 93
мер, значительным сезонным колебаниям подвержена чувствительность глаза к свету: выше всего она в конце весны и начале лета, ниже всего зимой. Сезонные ритмы обнаружены и в активности желез внутренней секреции, обмена веществ. Такие ритмы отличаются исключительной устойчивостью: например, всем хорошо знакомую весеннюю активизацию обмена веществ у человека ие удается предотвратить даЖе искусственным повышением температуры окружающей среды до 30° С, хотя в любое другое время года это снижает темп обменных процессов. На протяжении года у одного и того же человека циклично меняется число лейкоцитов и эритроцитов в крови, пульс, артериальное давление: зимой оно, например, всегда выше. Эти сезонные изменения в организме большинство исследователей связывает с природными ритмами: изменениями погоды, продолжительности светового дня и др. Впрочем, выяснилось, что сезонные изменения эффективности наблюдаются далеко ие у всех фармакологических средств. Дело, оказывается, в точке приложения их действия в организме человека. Эту проблему исследовал сотрудник Института биологически активных веществ Дальневосточного научного центра АН СССР П. П. Голиков, автор уникальной монографии «Времена года, организм и лечение». Изучая вещестза, обладающие противовоспалительным действием, он установил, что воспаление — этот универсальный патологический процесс — протекает волнообразно и проявляет определенную зависимость от времени года. Максимальная интенсивность воспалительной реакции у подопытных белых крыс, мышей и морских свинок отмечалась осенью и зимой, а [минимальная — весной и летом. П. П. Голиков пришел к выводу, что это объясняется различной активностью надпочечников, которые вырабатывают гормоны с мощным противовоспалительным действием. Больше всего этих гормонов поступает в кровь весной и летом — в это время и снижается интенсивность воспаления. Из исследований механизмов воспаления и действия лекарственных веществ, проведенных П. П. Голиковым, можно сделать ценные практические выводы. Например, хлортетра- циклин (биомицин) можно применять при воспалительных процессах в течение всего года: его действие совершенно не связано с сезонными колебаниями активности надпочечников. А лечебное действие таких препаратов, как пирамидон, бутадион и резерпин, относящихся к числу адре- нокортикозависимых средств, в разные сезоны неодинаково С. МИХАЙЛОВ Рисунки В. ФЕКЛЯЕВА 94
В. ИЛЮХИНУ, Богородск Горьковской обл.: Учебных заведений, специально готовящих пиротехников, не существует. В. П. ЗЫБЦОВУ, Лисичанск: Практические советы по изготовлению противонакипного магнитного устройства можно получить на Московском чугунолитейном заводе им. Войкова (Москва, Ленинградское шоссе, 16). А. Н ГОЛЬДШТЕИНУ, Хабаровск: Надувные сооружения (в частности, павильоны) в нашей стране пока не производятся; в ближайшие годы предполагается построить завод для их изготовления. Н.- И. ЖОХОВУ, Москва: Глутамат натрия используют на предприятиях пищевой промышленности, в розничную продажу он не поступает. В. П. АБИНОЙ, Коми АССР: Ни в тем случае не пытайтесь чистить старинную монету азотной кислотой, так недолго загубить и саму монету. Н. Б. ОСТРОВСКОМУ, Свердловск: В этом году бесед с абитуриентами в журнале не будет. М. С. ГОРОДИ ЛОВУ, Удмуртская АССР: Приготовить эмаль КАК ВЕРБЛЮД ВОДУ БЕРЕЖЕТ Природа, конструируя верблюда, слишком увлеклась приспособлением его к суровой жизни в пустыне и мало внимания обращала на мозги: интеллект корабля пустыни оставляет желать лучшего. Зато остальные верблюжьи агрегаты удались великолепно. От нетеплопроводных мозолей до "захлопывающихся (правда, не наглухо) во время песчаной бури ноздрей — все в нем служит единой-цели: выносливость и еще раз выносливость. О мозолях следует сказать особо. Благодаря им' верблюды невозмутимо -шествуют и по горячей, словно сковородка, пустыне, и по глубокому снегу. Мощные широкие мозоли, точно башмаки, защищают верблюжьи конечности от стужи и зноя, не дают увязнуть в песке животному, несущему тяжелый груз. Недаром зоологи называют верблюдов мозоленогими. Верблюд может неделю тащить и а своем горбу для ремонта ванны в домашних условиях невозможно. Б. П. КЕДРИНУ, Иваново: Предельно допустимая концентрация угарного газа в воздухе рабочих помещений равна 20 мг/м3. А. ПЕТРОВУ, Сумгаит: Пожалуйста, задавайте вопросы более конкретно, только тогда мы сможем дать точные ответы. В. И. ОРЛОВУ, Москва: Заменять воду антифризом в котле для отопления дач не надо — антифриз ядовит; вообще при обращении с бытовыми нагревательными приборами точно следуйте инструкции, эксперименты могут привести к печальным последствиям. В. БАУРИНУ, Днепропетровск: Если завелись мыши, обратитесь в ближайшую санэпидстанцию. Р. А. ГОРИ Л КО, гор. Жданов: Фототехническая пленка ФТ-31 в магазинах не бывает. В. Д. ЛИВШИЦУ, Североморск: Желтые противотуманные фары помогают лишь при легком тумане; в густом тумане у желтых фар нет преимуществ перед обычными. В. К- ОБУХОВУ, Ступино ^Московской обл.: Полипропилен, как и полиэтилен, склеивается плохо, его лучше соединять механическим путем или сваривать. два-три центнера • груза, шутя проходит по сорок километров в день без еды и пигья. Да и перед походом он закусывает не деликатесами. Даже самые острые и твердые колючки мимозы, легко прокалывающие подошву сапога, пережевывает этот вегетарианец. Ему не больно: природа упаковала его губы, нёбо и язык в очень твердые покровы. Если колючек вдоволь, то верблюд отложит их на черный день в горбу, переработав углеводы в жир. Этот склад — не только энергетическое депо иа случай бескормииы. Это и небольшой ручеек: при сгорании жира в организме образуется так называемая метаболическая вода. Сто граммов жира дают сто сомь граммов воды. Неплохо, правда? А в горбах жиру не один пуд. После изнурительного перехода верблюды, отталкивая и кусая друг друга, бросаются к источнику 95
и пьют, пьют, не отрываясь. Они единым духом вливают в себя сто-двести литров воды. Вода хлюпает у них в животе» словно в железной бочке. Долгое время думали, что внутри верблюда действительно есть некое подобие бочки. Будто один из отделов желудка используется только под тару для влаги. Рассказывали даже, что путешественники в критические моменты убивали верблюда и спасали себе жизнь водой из его живота. Зоологи вдребезги разбили эту хрустальную . сказку: они попросту ие нашли бочки внутри верблюда. Но тем ие менее желудок у верблюда замечательный. Не так давно молодую верблюдицу, только что подарившую миру верблюжонка, решили не поить. Ничего не поделаешь, наука требует жертв. Но жертвой верблюдица не стала. Она преспокойно ела сочную траву и исправно снабжала своего наследника молоком в том же количестве и с тем же биохимическим составом, что и обычно. А эксперимент шел 23 дня! За время водного голодания верблюд худеет почти на треть своего веса и все же остается работоспособным. Верблюд подобен губке. Стоит иссохшему работяге испить водицы, как он за считанные минуты примет нормальную осанку. Ткани и кровь любого млекопитающего не выдержат столь массированного вторжения влаги. А мозоленогому хоть бы что. Его красные кровяные тельца впитывают воду, разбухая в объеме более чем в два раза. Потом в тяжелую минуту эритроциты отдадут воду страждущему телу. Заставит нх это сделать белок альбумин, которого в крови верблюда невероятно много. Вот и получается, что вдобавок к горбам роль бочонка в теле верблюда выполняет кровь. Несмотря на то, что внутри верблюда плещется целый пруд, он всемерно бережет влагу. Мы, например, много воды теряем при дыхании, когда она испаряется в легких. Относительная же влажность воздуха, выдыхаемого верблюдом, всегда низка. Конечно, в его легких эксикатора с серной кислотой ие имеется. И все же верблюд ведет себя вопреки соответствующему постулату термодинамики и физической химии. Дело -тут в сложных, еще не понятых до конца физиологических механизмах Полагают, что на роль эксикатора претендует слизь в верхних дыхательных путях. В этой слизи есть ферменты и кислые мукополисахариды, меняющие водную проницаемость межклеточных образований. Строение верблюжьих легких тоже способствует удержанию воды. У верблюда много водяных паров только в альвеолах, а остальные воздухоносные пути выстланы «сухими» цилиндрическими клетками, не пропускающими влагу. И уж совсем вроде неправдоподобная вещь: при водном голодании жировая ткань подплевральной области у верблюда сменяется на неправильные многоугольные или округлые клетки, так называемые пиноци- ты, которые активно удерживают влагу. Но все это пока прогнозы, окончательное решение дыхательного парадокса верблюда — дело будущего. Верблюд теплокровен, ио он доказал, что постоянная температура тела не всегда благо. В Сахаре она у него варьирует от 33 градусов до 40. Человек, как известно, теряет сознание, если солнечные лучи или горячий ветер подогреют тело до 38,6 градусов. Верблюд же не обращает внимания на жару до тех пор, пока температура у него ниже 40 градусов. А из термодинамики известно, что чем выше температура тела, тем меньше тепла оно примет от внешних источников. Уж когда совсем невмоготу, то верблюд потеет, но весьма умеренно. Помогает ему шкура — оиа отличный теплоизолятор. А задавались ли вы вопросом — почему верблюд горбат? Зачем природа изуродовала его фигуру? Ведь жир можно было равномерно распределить под кожей и верблюд стал бы стройнее. И ездить на нем было бы приятнее. Нет, не приятнее — верблюд стал бы мокрым от пота. Ведь подкожный жир резко бы снизил теплопоток, излучаемый верблюдом, и для охлаждения потребовались бы значительные потери воды. Всякий знает, что пустыня не сахар. Особенно хорошо это известно верблюду. Вот он и выработал множество защитных приспособлений. Но самое важное из них скрыто за семью печатями. При значительной потере влаги верблюд спасает себя от гибели невероятным для млекопитающего способом: снижает уровень обмена веществ. И делает это, не впадая в спячку, подобно медведю. Какие физиологические механизмы участвуют в этом, пока ие ясно. Но феномен доказан бесспорно. И еще одна загадка: верблюд вместе с кормом проглатывает много щавелевой кислоты. Но она почему-то не отражается на его здоровье, не угнетает обмен веществ. Очевидно, какие-то биохимические процессы нейтрализуют вредное влияние щавелевой кислоты. Верблюд может месяцами напряженно работать, пробавляясь колючками и мутной жижей вместо родниковой воды. Взамен он требует продолжительного отпуска. Видно, от закона сохранения энергии никуда не уйдешь. Иногда после сильного переутомления верблюда не трогают целый год — ждут, чтобы его рабочий потенциал восстановился полностью. Так что верблюд и работает и отдыхает по-верблюжьи. С. СТАРИКОВИЧ Рисунок В ПЕРЕБЕРИНА
можно ОБОЙТИСЬ БЕЗ КАШАЛОТОВ Амбра — продукт каких-то патологических процессов, протекающих в кишеч- ^> пике кашалотов Это серое вещество, обллаающее своеобразным запахом. За- ^-й*^ мечательно оно тем, что способно фиксировать другие запахи; это делает его ценным продуктом дли парфюмерии. Добыча амбры — дело сложное, и не только потому, что оно связано с нелегким трудом китобоев. Ведь далеко не в каждом кашалоте есть амбра. Поэтому специалисты понимали, что единственный способ обеспечить парфюмерию фиксатором — это синтезировать его в химической лаборатории. Однако состав амбры очень сложен, в чистом виде выделены и изучены далеко не все ее компоненты, и до сих пор точно не известно, что придает амбре запах амбры. Лет двадцать пять назад в научной литературе появилось сообщение о том, что установлено, наконец, строение ве- щества-запахоносителя, но позднее jto не подтвердилось. И вот в 1950 году швейцарские химики доказали, что кашалоты - не единственные обладатели амбры. Швейц.арцы выделили из мускатного шалфея (Salvia selarea) дитериеновый гликоль склареол и получили из него соединение, которое, как показали исследования, может заменить природную амбру. Бот какой была схема синтеза (см. рисунок снизу вверх): из склареола получили лактон, из него синтезировали еще один гликоль, а из этого гликоля — конечный продукт. (Здесь приведены сокращенные чазвания веществ, полные слишком длинны: например: лактон — это лактон- ИздательСтвО «Наука» Цена 30 кол. Индекс 71050 8-окси-13, 14, 15, 16-тетрапорлабдаповоп- 12-кислоты.) Мускатный шалфей широко культивируют в нашей стране. Из него извлекают эфирное масло. Б СССР получают свыше 70% исей мировой продукции шалфей пого ма'сла. Склареол, необходимый дли синтеза амбры, есть в отходах этого производства, поэтому во Всесоюзном лаучно-иселедовательском институте синтетических и натуральных душистых веществ собирались наладить синтез по метоту швейцарских ученых. Но оказалась, что перенести в промышленность лабораторную методику нельзя, так как применяемые реактивы дефицитны, а некоторые - взрывоопасны. Началась разработка новой технологии получения «амбры», и в 1963 году на опытном заводе института был получен препарат, который по силе запаха и его стойкости ничем не уступал натуральной серой амбре. Он получил торговое наименование «амброкенд». Новый препарат вхо дит в состав духов «Иоланта», «Зимний лес», которые выпускает рижская фабрика «Дзи1нтарс». Одновременно в институте была разработана и внедрена в производство еще одна схема переработки шалфейного «жмыха»; продукт, который получают по этой схеме, - «амбриаль» выпускают сейчас в большом количестве. Он входит в композицию почти 40 духов и одеколонов ленинградской фабрики «Северное сияние» Среди них и недавно созданные духи высшего качества — «Балтийские», «Бо- лая ночь» и «Не забудь!». Г. БАЛУЕВА