химия
В этом номере:
Наука и производство
Студенты спорят о творчестве
У колыбели открытий
Поэзия —науке
Что такое ген
Научно-фантастический роман
Опыты, факты, сообщения
си
I
а
*
а
л
X
а
ос
&
с
о
с
I
о
I
т
>
ГС
I

*
В номере:
К нашим читателям
Н. Н. СЕМЕНОВ. Ожидаемое и неожиданное
£ &тмут£
Н а 1-й стр. обложки: фото А. Лидова
Н а 3-й стр. обложки: рисунки Э. Яворского
С
СО
X
Za 3. А. РОГОВИН. Золотое руно полимеров . . . -8
ф$ А. ЛИДОВ. Иду по следам волокна 12
— Интервью с министром Л. А. КОСТАНДОВЫМ 17
ъ
I
а В. А. ЭНГЕЛЬГАРДТ. Химия и жизнь — проблемы и перспективы . . 19
Ж. МЕЛЬНИКОВА. Мы — биохимики и врачи 20
С И. СУРКОВА. Мы работаем в Черемушках 27
С С. ВЛАДИМИРОВ. Капрон из бензола 28
■■ Б. В. ПАВЛОВ и В. И. ВЕДЕНЕЕВ. Скрещенные молекулярные пучки:
■■ новый путь изучения химических реакций 30
Q П. А. ПРОЗОРОВ. Земле тоже нужны врачи! 38
5к В. СТАНЦО. Ученые ищут, ученые находят 39
m Л. МАРТЫНОВ. Поэзия —науке 43
Si Л. ГУМИЛЕВСКИЙ. Зинин (глава из повести) 44
± А. Н. НЕСМЕЯНОВ. Новых друзей» 50
Ф Л. КОРНИЛОВ. Не бойтесь языка химических формул! 51
Jjj С. ОСЬМИНИНА. Еще немного о валидоле 55
X С. И. АЛИХАНЯН. Что такое ген: его химическая природа ... 58
Q, И. С. ШКЛОВСКИЙ. Без химии —никуда 65
6. ЗУБКОВ, Е. МУСЛИН. Бациллус террус 66
СЭ Ф. ХОЙЛ. Черное облако (главы из повести) 70
2
LL А. М. ПРОХОРОВ, Н. Г. БАСОВ. Говорят физики 76
Д В. АЗЕРНИКСВ. Исследования окончены — исследования про-
£ должаются 77
^ И. ЛУНАЧАРСКАЯ. Проникая в структуру молекулы 81
€ш Г. Н. ФЛЕРОВ, Ю. Ц. ОГАНЕСЯН, И. ЗВАРА, В. А. ДРУИН.
U Элемент № 104 82
8
•
Q Показывает ВДНХ . , . 92
•р Показывают фирмы Японии 93
■■ И. ЗВЕРЕВ. Помните об адресате! ....... ... 94
7 В. АЛЕКСАНДРОВ. Огонь исканий 95
^ М. КАНДРОР. Биологические часы 96
(О

14/IU
JVo 1
1965
НАУЧНО- ПОПУЛЯРНЫЙ
ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР

К НАШИМ ЧИТАТЕЛЯМ "

Перед Вами, читатель, первый номер нового журнала.
Новые журналы принято открывать
редакционным обращением к читателям.
В таком обращении принято объяснять,
что представляет собой журнал и что он будет
представлять собой в дальнейшем.
Но надо ли пересказывать
содержание первого номера?
Оно напечатано на обложке,
и о нем лучше всего судить, прочитав журнал.
Честно говоря, мы не убеждены,
что следует уверять Вас заранее,
будто все о новом журнале
уже доподлинно известно нам самим.
Дело только начинается, и в таком живом,
в таком творческом деле, как создание
первого в нашей стране
научно-популярного журнала по химии,
знать все заранее просто невозможно.
Бывает, что самые интересные мысли
приходят совсем неожиданно...
Тем более, что многое будет зависеть от Вас.
Сколько бы интересных мыслей ни возникло
у тех нескольких человек,
которые сидят за редакционными столами,— все это
не может составить и сотой доли
неиссякающего потока
замечательных идей, тем, предложений,
которых мы ждем от Вас, от каждого читателя.
До скорых встреч на страницах Химии и Жизни!
РЕДАКЦИЯ

Заглядывая в будущее,
можно представить себе,
что когда-нибудь вообще
исчезнут четкие грани между
материалом, машиной и
источником энергии
Когда сегодня заходит речь о будущем
техническом прогрессе человечества, то из
труднообозримой массы проблем техники и
экономики достаточно четко выделяются три
ведущих направления. Это — проблема
химизации, проблема энергетики, особенно
электрификации, и проблема автоматики, включая
кибернетическое управление. Дело не только
в том, что эти направления по существу
определяют основу мира, в котором мы живем —
саму материю, силы, что приводят ее в
движение, и законы, которые делают это движение
целесообразным. По своей роли и химия,
и энергетика, и кибернетическое управление
представляют собой всепроникающие
понятия.
Какими бы большими или малыми
достижениями ни ознаменовался очередной шаг
человечества по пути прогресса — будь то запуск
космических кораблей или победа над
очередной болезнью, создание атомных
энергоцентралей или рекордных урожаев — за всеми
успехами скрываются прежде всего открытия
в этих ведущих отраслях. Совершенно
закономерно, что во главе этой «триады» стоит химия,
которая в тесном союзе с другими областями
знаний, и прежде всего с физикой, решает
задачи, связанные с превращением материи и
формами ее существования.
Для неспециалистов успехи химической
науки и по сей день зачастую отождествляются с
их наиболее доступным проявлением —
новыми материалами. И это понятно — мы веками
наследуем неразрывную связь понятий
«химия» и «материал». Созидая жилища и орудия
труда, изготовляя одежду и домашнюю утварь,
человек с самых древних времен стремился
усовершенствовать то, что давала ему природа,
или получить продукты, которые она не в
состоянии была ему дать.
Металлы — один из древнейших и наиболее
важных природных материалов, используемых
человеком. Нет нужды напоминать все
бесчисленные этапы его превращений, отделяющие
эпоху податливой бронзы от наших дней —

дней высокопрочных легированных сталей.
Интересно тут другое. Веками совершенствуя
свойства металлов, научившись создавать из
них сложнейшие комбинации и зная сотни
методов обработки, человечество лишь недавно
овладело секретом получения металлов в
чистом виде. Сверхчистые железо, цирконий и
гафний, тантал и ванадий, хром, ниобий,
германий, галлий вошли в нашу жизнь лишь
благодаря успехам, достигнутым химией и
смежными с нею науками.
Совсем необычные перспективы открывают
перед техникой разделы химии и физики,
занимающиеся изучением металлов на
молекулярном уровне. Давно известно, что
механические свойства металлов определяются
архитектурой их кристаллической решетки. И один из
путей достижения высокой прочности — это
приближение к идеально упорядоченной
структуре кристаллов. Его реальность подтверждают
науке так называемые «усы»—тончайшие
нитевидные монокристаллы металла, структура
которых удивительно близка к идеальной.
Именно в строении кроется секрет их поразительной
прочности — подчас в десятки раз
превышающей прочность обычной стали.
Сегодня тесный союз химии, физики и
металловедения открыл возможность
выращивания подобных «усов» искусственным путем.
И хотя получаемые в лабораторных условиях
нитевидные кристаллы пока еще очень малы,
они находят уже практическое применение.
Уже сегодня из искусственных металлических
монокристаллов делают подвесы
чувствительнейших приборов. Не исключено, что не в
таком уж далеком времени будут разработаны
методы получения из этих небольших нитей и
прочного волокна. Наконец выяснилось, что,
используя нитевидные «усы» в сочетании с
наполнителями — стеклом, мягкими металлами,
полимерами, можно будет создать материалы,
конструкцией напоминающие стеклопластики.
Но, конечно, самой заманчивой остается
перспектива научиться получать когда-нибудь
не тончайшие нити, а целые объемные изделия
ожидаемое и
из металла с идеальной структурой.
Технологически осуществить это сегодня не
представляется возможным. Но трудно угадать, не
удастся ли это сделать завтра. Ведь известно,
что в науке ожидаемое и неожиданное всегда
шагают рядом.
Вторжение в кристаллическую структуру
вещества преображает не только металлы, но и
другие неорганические материалы, например,
стекло, давно и с успехом используемое
человеком. За стеклом — набор неоспоримых
достоинств, открывших ему широкую дорогу в
технику, в быт, строительство. Вместе с тем,
использованию стекла мешали другие его
свойства: хрупкость, малое сопротивление удару и
изгибу, недостаточная устойчивость к резким
перепадам температур. Частично их удавалось
исправить при помощи современных способов
термической и химической обработки
поверхности изделий. Но радикальное преображение
стекла оказалось возможным лишь тогда,
когда мы научились улучшать его прочностные
качества по всему объему деталей. Именно это
направление привело к созданию столь
популярных сегодня ситаллов или пирокерамов —
стеклокристаллических веществ, причисляемых
к самым перспективным неорганическим
материалам.
Ситаллы — это результат управляемой
кристаллизации, когда термическая обработка
стекла и введение в него специальных
компонентов дают мелкозернистую и равномерную
структуру из микрокристаллов тугоплавких
минералов. Вкраплениям минералов ситаллы
обязаны высокой термостойкостью, а особая
микроструктура обеспечивает им большую
прочность. Эти достоинства могут сочетаться с
высокими диэлектрическими свойствами:
твердостью, стойкостью к износу и целым рядом
других свойств, которыми не обладает ни один
из известных человеку материалов.
Правда, применяемые сейчас в технике
ситаллы— это довольно дорогие продукты,
которые получают на базе высококачественных
стекол с введением подчас дорогих компонентов.
неожиданное
Вице-президент АН СССР
академик Н. Н. СЕМЕНОВ
5

Подлинного расцвета ситаллургии следует
ожидать лишь с переходом на более дешевые
виды сырья. Пути такого перехода уже
намечены. Учеными нашей страны разработаны и
внедряются методы получения очень дешевых
стекол и ситаллов из доступных горных пород
и отходов металлургического производства —
доменных шлаков.
Если бы химии удалось освободить ситаллы
от главного недостатка, унаследованного ими
от стекла,— хрупкости, низкой пластичности и
малой стойкости к ударным нагрузкам,
человечество получило бы универсальные материалы,
заменяющие металл.
Конечно, проблема получения пластичных
неорганических материалов чрезвычайно
сложна. Но не исключено, например, что в
результате химической модификации силикатов из
них удастся получить пластичные нитевидные
структуры, а может быть и неорганические
полимерные материалы. Есть и другой путь
решения проблемы неорганических полимеров —
он связан с успехами сравнительно молодой
отрасли, возникшей на стыке химии
органической и неорганической. Речь идет о кремний-
органике.
Кремнийорганические полимеры — это
вещества, в органическую молекулу которых
включены неорганические составляющие —
атомы кремния. Соединения кремния широко
известны высокими термостойкими
качествами. Свою термостойкость кремний в
значительной степени передает полимерам. Однако
пути дальнейшего прогресса в этой области
лежат, видимо, через получение полимерных
материалов с чисто неорганическими цепями
молекул.
Обозревая фронт химических материалов,
мы, естественно, подошли к самому
популярному и наиболее обещающему классу
веществ— органическим полимерам. Успехи
химии в синтезе этих материалов настолько
велики и так широко известны, что нет нужды
останавливаться на них подробно. Хотелось бы
только сказать о том, как при помощи
синтетических продуктов облагораживаются,
возрождаются к новой жизни старые заслуженные
материалы, испокон веков служащие человеку.
Например, дерево. Горючее, легко
поддающееся гниению и теряющее со временем
пластичные качества, дерево, казалось, должно
было безвозвратно отойти в наши дни на
задний план. Но этого не случилось. Синтетические
покрытия и различные пропиточные вещества
превращают сегодня дерево в материал
гибкий, прочный, негорючий, стойкий к действию
воды, долговечный.
Подобно древесине получили новую жизнь
и природные волокна. Специально
пропитывающие и закрепляющие химические вещества
удлинили их век, сделали их стойкими и
прочными. А метод прививок синтетических
полимерных структур к природному полимеру —
целлюлозе позволил получить ткани и волокна
с совершенно новыми ценными свойствами:
бактерицидными, ионообменными,
полупроводниковыми.
Химия не случайно встала на путь
облагораживания природных полимеров — как бы
далеко мы ни ушли по пути синтеза новых
веществ, забывать о богатых дарах
растительного мира было бы непростительным. Ежегодно
природа поставляет нам новые запасы сырья.
Если вспомнить, с каким трудом удается
искусственно получать органические продукты и как
просто, экономично воспроизводятся они
природой, то становится ясно, что человек еще
долго будет пользоваться продукцией этой без
устали работающей «фабрики». Больше того,
как бы грандиозно ни было это производство,
мы всегда будем стремиться расширить его,
сделать его еще рентабельнее. В первую
очередь это касается продуктов, в которых
человечество нуждается больше всего — пищевого
и технического сырья.
Внося удобрения в землю и окуривая сады,
человек издавна стремился помочь природе в
ее неустанном воспроизведении растительного
мира. Химизация сельского хозяйства уходит
своими истоками в глубокую древность. И, став
однажды на этот путь, человек невольно начал
вторжение в заповедный мир органической
жизни. Вчера он делал это интуитивно,
сегодня— сознательно. Но хотя производство
химических продуктов для сельского хозяйства
успело превратиться в мощную индустрию, мы
еще только учимся управлять процессами,
происходящими в природе. А наши знания о
сущности этих процессов пока очень далеки от
желаемой точности.
Не менее важно и еще более сложно
познание процессов и явлений, происходящих в
живом организме — самом совершенном
создании природы. И в то же время он представ-
6

ляет собой не что иное, как результат очень
сложных и многообразных химических
процессов. Ясно, что именно химии предстоит искать
разгадку основных секретов
жизнедеятельности.
Еще в прошлом веке немецкий химик Вёлер
синтезировал мочевину — так было доказано,
что человек может искусственным Путем
получать простейшие продукты обмена веществ в
живом организме. Стала ясной окончательная
несостоятельность витализма — учения о
каких-то сверхъестественных силах, управляющих
жизненными явлениями. Но за истекшие
полтора столетия наше знание о том, как
совершается этот процесс обмена, что управляет
быстрыми и наредкость рациональными
реакциями, определяющими его ход, продвинулось
не слишком далеко. Мы научились
распознавать структуры сложных белковых молекул и
в какой-то мере умеем проследить
последовательность происходящих в организме
химических процессов. Но наша осведомленность об
этих молекулах и процессах сопоставима пока
лишь со знаниями учеников начальных классов.
Наконец, мы уже приступили к расшифровке
химизма наследственных изменений, но многие
законы управления наследственностью все еще
остаются для нас тайной...
Когда станут известны все законы,
управляющие живым организмом, тогда не только
проблемы медицины, биологической
приспособляемости, проблемы управления ростом
растений и животных,— многие задачи техники
и энергетики можно будет решать на основе
совершенно иных принципов.
Сегодня нам волей-неволей приходится
мириться с несовершенством существующих
технологических методов перед лицом
природы — она работает не только эффективнее,
рациональнее, экономичнее, но пока и на
принципиально иной основе.
Сложной аппаратуры, высоких давлений и
температур требуют сегодня многие реакции
химического производства, начиная с
промышленных процессов получения азотных
удобрений из воздуха и кончая процессами
превращения серы в серную кислоту. А между тем,
и азот и сера легко вступают в реакции при
обычной комнатной температуре, если при
этом присутствуют определенные виды
бактерий — носителей ферментов, этих активных
катализаторов всех жизненных процессов. Мы
заслуженно считаем большим достижением
науки синтез ряда белковых веществ. Но в
искусственных условиях этот процесс отнимает
многие месяцы, а в живом организме
благодаря деятельности ферментов протекает очень
интенсивно, регулируется очень тонко и точно.
Если взглянуть на удивительные свойства
живого организма с позиций химической
технологии, то откроются заманчивые
перспективы создания биохимических машин и
источников энергии на принципах живого организма.
Познавая законы сложных химических
превращений живого организма и заглядывая в
будущее, можно представить себе, что когда-
нибудь вообще исчезнут четкие грани между
материалом, машиной и источником энергии.
Появится какая-то совершенно новая форма
существования материи, когда материал "сам
будет служить источником энергии, сам будет
передавать ее или потреблять для реализации
каких-либо процессов. Физика сегодняшнего
дня уже дает нам примеры, подтверждающие
правомерность такого предположения.
Кристаллы и даже отдельные молекулы с успехом
используются сегодня в качестве передатчиков
и преобразователей энергии —
полупроводники заменяют сложный «механизм»
электронной лампы, а рубин и другие вещества в
лазерах превращают получаемую ими энергию в
концентрированный пучок световых лучей.
И что самое главное, процессы
преобразования обусловливаются при этом только
внутренней структурой самого материала.
Мне хотелось на отдельных примерах
показать, насколько важной стала роль, которую
играет сегодня химия в различных областях
человеческой деятельности, и как предстоит
еще этой роли возрасти в будущем.
Все мы связываем с химической наукой
дальнейший прогресс в познании
окружающего нас мира, новые методы его
преобразования и усовершенствования. И не может быть
в наши дни специалиста, который сумел бы
обойтись без знаний о химии.
Поэтому особенно важно, чтобы все более
широкий круг людей вовлекался в ее сферу,
знакомился с ее возможностями, настраивался
на химическую волну. И решению этих задач
должен помочь новый журнал «Химия и
Жизнь».
Я хочу пожелать ему хорошей,
полнокровной, неспокойной творческой жизни.

Химические волокна... Один из самых интересных
материалов сегодняшнего дня. Немного, видимо,
найдется отраслей промышленности полимеров, которые
находились бы в процессе такого интенсивного
технического развития, такого многообещающего научного
поиска. Вискозное и ацетатное волокно, капрон, нейлон,
лавсан, нитрон, хлорин, винол—всего 15—20 лет назад
мы не знали еще большинства этих названий. А
попробуйте сегодня представить без этих волокон
дальнейшее развитие текстильной промышленности или
решение важных технических задач в авиации,
автомобилестроении, в электротехнике и «множестве других
отраслей производства!
И все-таки, то, что создано — лишь начало, «заявка»
о себе нового полимерного материала. В прошлом году
наша страна выработала больше 300 тысяч тонн
различных химических волокон. Пройдет несколько лет,
и счет этой продукции пойдет на миллионы. Но дело,
конечно, не только в количественном росте.
Сегодня в научных лабораториях многих стран
мира создаются новые типы полимеров и волокон на
их основе, разрабатываются новые методы улучшения
свойств этих материалов, новые, более совершенные и
золотое
рано
полимеров
Доктор технических наук
3. А. РОГОВИН
экономичные методы их производства. И нередко
возникает вопрос: что же принципиально нового и
практически важного можем мы ожидать в ближайшие годы
в этой области?
Может быть, в крупном промышленном
производстве будут постоянно появляться волокна совершенно
новых типов? Или вырабатываемые сейчас в массовом
количестве 10—12 основных видов этого материала
удовлетворят потребителя, и научно-технический прогресс
пойдет в основном по пути улучшения свойств
известных волокон и усовершенствования методов их
производства?
Разные мнения высказываются по этому
важнейшему вопросу, и я хотел бы изложить свою, конечно, не
бесспорную точку зрения.
Нет никакого сомнения, что ближайшие годы
принесут нам немало открытий и появятся новые волокна,
в основном синтетические, с ценными техническими
свойствами. Они не будут предназначены для массового
выпуска, потому что сфера их применения — достаточно
специальные области. В большинстве случаев их
производство будет ограничено сотнями и даже десятками
тонн в год. Но это будут драгоценные тонны, потому что
8

каждую из них не заменят и сотни тонн других —
массовых— химических волокон.
О каких же волокнах идет речь? В первую
очередь — о термостойких, способных долгое время
работать при повышенных или очень высоких
температурах. Затем — о хемостойких, выдерживающих
длительный контакт с наиболее агрессивными химическими
средами: крепкими кислотами, щелочами и
окислителями. И, наконец, речь идет, по-видимому, о волокнах,
применяемых в одной из самых важных областей:
медицине, в частности, в хирургии и аллопластике.
Техника день ото дня повышает требования к жаро-
КРАТКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ВОЛОКНА
винол
КАПРОН
ЛАВСАН
Синтетическое волокно на
основе поливинилового спирта
[—СНг—СНОН—]п.
Волокно можно сделать
растворимым в воде или, наоборот,
стойким к ее действию.
Водорастворимая форма применяется в
хирургии, а водостойкая — для
изготовления рыболовных сетей.
Такие сети не гниют и надежно
служат даже после многих
месяцев пребывания в соленой
морской воде.
[—NH(C2)sCO—]п —полиамидное
волокно на оснозе поликапролак-
тама, получаемого из бензола или
фенола.
В разных странах называется по-
разному: перлон, силон, стилон,
нейлон-6, грилон, энкалон.
Отличается прочностью, легкостью,
химической устойчивостью.
Применяется для изготовления шинного
корда, хирургических нитей,
тканей, трикотажа, кружев и
искусственного меха.
Ценное синтетическое волокно
на основе полиэтилентерефталата
[_ о (СН2J ОСО — ^
^—v
/"
-со-
-]„•
Сырье — п-ксилол и этиленгликоль,
получаемые из нефти.
Лавсан стоек к химическим
веществам, воде, свету, температуре
до 150° С, прочен, почти как
капрон. Из него делают канаты,
рыболовные сети, транспортерные
ленты, чехлы и брезенты,
немнущиеся ткани, мех.
9

прочности, термостойкости материалов. Два-три года
назад мы не знали волокон и тканей, способных
десятки и сотни часов работать при температуре 250—300°,
не снижая при этом прочности и не разрушаясь. А
сегодня нужны волокна для работы в еще более жестких
условиях — при температурах выше тысячи градусов.
И такие синтетические волокна уже создаются.
Правда, «работают» они пока всего несколько минут.
Но главное, что уже намечены пути решения этой
сложной и очень важной технической задачи.
Поиски химиков, работающих в этой области,
сосредоточены, как правило, на определенных классах
синтетических полимеров, особенно гетероцепных.
Макромолекулы этих веществ, содержащих ароматические
кольца, отличаются жесткостью — это делает полимер
термостойким. На основе именно таких полимеров
американские ученые создали два года назад полиамидное
волокно -— НТ, температурная «выносливость» которого
достигает 350—450 С.
Известны методы получения волокон, способных в
течение непродолжительного времени выдерживать
нагревание до 700—1000°. Их макромолекулы тоже имеют
циклическую структуру. Но структура эта характерна не
для исходного материала, она возникает в волокне при
специальной обработке. Что это значит?
Возьмите, например, обычное полиакрилнитрильное
волокно. Оно усаживается и теряет прочность уже при
150—180°. Но начните это волокно прогревать,
медленно повышая температуру до 250—300°—и структура,
а вместе с ней и свойства волокна постепенно
изменятся. В макромолекуле материала образуются
сопряженные циклические структуры, которые характерны для
термостойких соединений. А само волокно 'Приобретает
черный цвет. Ткань из черного нитрона не горит вооб- «
ще, она не разрушается даже в пламени газовой
горелки G00—800°).
Но у этого замечательного волокна, как, впрочем,
и у большинства других термостойких полимеров, есть
существенный недостаток — низкая прочность. Поэтому
используют их пока только в качестве
термоизоляционного материала. Что будет с ними завтра? По-видимому,
добиться «ужной прочности все-таки удастся — и даже
в ближайшие годы. Для решения этой задачи есть
разные пути. И один из наиболее интересных вариантов —
получение волокон на основе элементоорганических или
неорганических полимеров.
Среди важнейших представителей волокон
специального назначения мы упомянули и хемостойкие
волокна. Получить волокно, не меняющее свои свойства,
и в частности прочность, при длительном контакте с
концентрированной азотной или какой-нибудь другой
сильной кислотой, далеко не простое дело.
Большинство известных синтетических волокон (не говоря уже о
природных и искусственных) разрушается или
растворяется л од действием этих агрессивных веществ в
течение нескольких часов. Сейчас известен только один вид
полимерных материалов, который поможет решить
трудную задачу. Речь идет о фторсодержащих
полимерах.
Читатели журнала, видимо, уже не раз слышали о
ХЛОРИН
НЕЙЛОН
НИТРОН
Синтетическое волокно на
основе перхлорвинила
(хлорированного поливинилхлорида). Впервые
.получено в Германии, в настоящее
время производится в ГДР и
СССР.
Волокно не поглощает влаги, не
разрушается щелочами и кислота-
-ми (кроме крепкой азотной
кислоты), не горит. Недостатки —
«боится» утюга и света. Применяется
для изготовления фильтровальных
тканей, спецодежды, канатов,
щеток, сетей и лечебного белья.
Полигексаметиленадипамид —
[— NH(CH2)gNHCO(CH2LCO—L один
из наиболее распространенных
полиамидов. Исходные мономеры
получают из бензола, фенола или
другого дешевого сырья. В СССР
волокно из этого полиамида
называется «анид».
Волокно из нейлона, так же как
и капрон, вдвое прочнее
натурального шелка, Применяется для
получения шинного корда, тканей,
трикотажа, высокопрочных тросов
и канатов.
Синтетическое волокно на
основе шолиакрилонитрила
г — сн£— сн -|
I
L CN J л. I
Сырьем служат ацетилен, аммиак, '
метан. Волокно отлично
выдерживает действие солнечного света,
идет на изготовление тентов,
парусов, сетей. Стойко к действию
воды и химических веществ. Внешне
напоминает шерсть. Основная
область применения —трикотажная
промышленность.
10

волокнах, изготовленных из них. Это советский фторлон
и американский тефлон. У фторлона перед тефлоном
есть весьма ощутимое преимущество: прочность его в
^—4 раза выше.
Не несколько часов, а помногу месяцев и даже лет
выдерживают ткани из этих волокон действие
концентрированных кислот, практически не снижая прочности.
Вполне естественно, что для определенной области
применения один килограмм подобного материала не
заменят и сто килограммов капрона или лавсана.
Так в общих чертах обстоит дело с созданием
синтетических волокон, обладающих специфически
ценными свойствами. Главная тенденция работ в этой
области— поиски принципиально новых решений.
А можно ли сказать то же самое о завтрашнем
дне волокон массового применения?
Несколько лет назад заставило говорить о себе
спандекс-волокно, представляющее большой интерес
для широкого потребителя. Главное его достоинство —
очень большая эластичность, Спандекс-волокно можно
растягивать как резину — в 5—6 раз. И, что очень
важно, удлинение это полностью обратимо. Кроме всего,
прочность этого синтетического волокна в несколько
раз выше, чем у резины.
Спандекс-волокно сразу же начали использовать
вместо резиновых нитей, в производстве бандажей,
подвязок, купальных костюмов и прочих массовых изделий?
Нет слов, получение такого материала — успех
крупный. И все же производство спандекс-волокна и других
ие менее интересных волокон, предназначенных для
широкого пользования, никогда не достигнет не только
сотен, но и многих десятков тысяч тонн в год. Так или
иначе, сфера их применения заметно ограничена.
Таким образом, в ближайшие годы едва ли можно
ожидать появления новых •химический волокон
массового применения. Основное направление научных
исследований в этой области—.значительное улучшение
свойств уже известных видов. Таким, на мой взгляд,
должен быть ответ на вопрос о будущем науки и
промышленности химических волокон, поставленный в
начале статьи.
А теперь о методах изменения свойств уже
существующих материалов. Мы будем говорить о
модификации структурной и химической.
Управлять структурой волокна можно двояко.
Например, формование или вытягивание волокна
позволяет регулировать в широких пределах его механические
свойства, особенно прочность и устойчивость к
деформации, повторяющейся много раз. Изменяя условия
формования или степень вытягивания, можно менять
размеры и ориентацию отдельных элементов
надмолекулярной структуры волокна, регулировать
равномерность этой структуры. Это — один путь.
'Второй вариант структурной модификации —
перестройка макроструктуры. Если изменить, например,
условия крутки нити, то изменятся свойства не отдельного
элементарного волокна, а всей крученой нити,
состоящей из большого числа таких элементарных волокон.
Именно таким способом было получено новое волокно
«эластик». Своими эластичными свойствами оно обяза-
полиноз-
НОЕ
волокно
Прочное вискозное штапельное
волокно, получаемое из древесной
целлюлозы — (СбНю05)л.
Промышленное производство его начато в
конце 50-х годов во Франции,
Японии, Бельгии и других странах.
По свойствам волокно напоминает
хлопок и во многих областях
полностью заменяет его.


ПИЛЕНОВОЕ
ВОЛОКНО
Синтетическое волокно,
получаемое из очень доступного сырья —
пропилена, образующегося при
крекинге нефти. Синтез
высокомолекулярного пропилена регу-
/ CHS СНз
-сн2-
-сн-сн,— сн
X
лярной структуры осуществил
итальянский химик Натта,
который за эту работу то лучил в
1963 г. Нобелевскую премию.
Материал прочен и эластичен.
Это первый тип волокна, которое
легче воды, поэтому изделия из
него в воде не тонут.
РИЛЬСАН
[—NH(CH2I()CO—]п —
полиамидное волокно на основе 11-амино-
ундекановой кислоты, сырьем для
которой служит касторовое
масло. Волокно получено во
Франции в 40-х годах. В США
называется «нейлон-11».
Рильсан легче нейлона и
меньше поглощает воду, поэтому
нашел применение в
электротехнической промышленности.
и

но только новому способу кручения уже готовых
волокон, а не химической обработке. Пока «эластик»
делают только из капроновых нитей, но в ближайшие
годы этот принцип будет, бесспорно, использован для
модификации других типов химических волокон.
Получение «эластика» очень интересно еще в одном
отношении. До самого последнего 'времени
«обязанности» между химической и текстильной
'Промышленностью делились следующим образом: химики предлагали
новые волокна, а текстильщики должны были
приспосабливать процесс переработки к специфическим
свойствам этих волокон... Получение волокна эластик —
первый, но, по-видимому, не последний пример, когда
рациональное изменение одной из основных стадий
переработки может резко изменить свойства митей и,
соответственно, качество получаемых изделий.
Но, пожалуй, самые большие возможности
получения волокон с заданными свойствами открывает
систематическое и последовательное .использование
принципа химической модификации.
Изменяя химический состав полимера, из которого
формуется волокно, состав самого волокна или даже
готового изделия, можно не только избавиться от
недостатков, присущих тому или иному виду материала,.
но и придать ему целый комплекс новых ценных
свойств. Вот несколько примеров, которые показывают,
как интересны работы в этой области.
Варьируя химический состав полимера в процессе
его синтеза (это называется сополимеризацией) или при
последующей обработке полученного волокна (синтез
привитых сополимеров), удается значительно повысить
гидрофильность некоторых синтетических волокон,
например, полиэфирного и полиолефинового. Обычно же
эти волокна почти не поглощают влагу, это,
естественно, ухудшало гигиенические свойства .изделий из них и
ограничивало область их применения.
Народному хозяйству нужны, конечно, и
гидрофобные— не поглощающие воду — волокна. Но у них есть
свой недостаток — они очень плохо окрашиваются.
Устранить его удалось тоже методом химической
модификации. Больше того, оказалось возможным
получить даже химически окрашенные волокна с
исключительно высокой прочностью окраски.
Комбинируя различные типы сополимеров одного и
того же полимера,— а эти сополимеры обладают
различной температурой размягчения и соответственно
Фоторепортаж А. ЛИДОВА
В лаборатории Московского
текстильного института рождается новое
волокно мтилон. Все начинается с колб и
аппаратов, с расчетов, обсуждений и
споров, с долгих часов наблюдений за
ходом реакции...

различной усадкой при повышенных температурах,—
можно получить совершенно новый ассортимент
текстильных изделий, в первую очередь, трикотажных.
Этот же метод позволяет повысить устойчивость
искусственных целлюлозных волокон к действию
микроорганизмов— ткани, сделанные из таких нитей, не шиют.
Таким же способом были созданы различные типы
негорючих н теплостойких волокон.
Химическая модификация, в отличие от
структурной, заметно не повышает прочности волокон. Однако
она улучшает многие другие свойства изделий — ткани
становятся, например, немнущимися. Исследования,
проведенные в последние месяцы у нас в лаборатории
химических волокон Московского текстильного института,
показали, что прививка к искусственному волокну
некоторых винильных полимеров в пять — десять раз
повышает их устойчивость к истиранию. Значит,
появляется реальная возможность устранить один из основных
недостатков этих дешевых и массовых типов
химического волокна.
Одним из самых обещающих методов химической
модификации является синтез привитых сополимеров,
о котором упоминалось раньше. Синтез этого особого
типа разветвленных полимеров происходит в результате
своеобразной химической прививки к молекуле
исходного полимера молекул другого полимера. Этот
процесс ^происходит 'По реакции полимеризации или
поликонденсации.
Метод «прививок» позволяет широко осуществить
химическую модификацию не только синтетических, но
и природных полимеров, особенно натуральных и
искусственных волокон, для которых большинство
других методов, в частности сополммеризация,
непригодны.
Если процесс прививки вести в приемлемых для
Этого условиях — на специально приспособленной
аппаратуре, в водной среде по точно разработанной
технологической схеме и с учетом экономичности, то,
бесспорно, этот метод в самые ближайшие годы можно будет
применить в промышленности для направленного
изменения свойств не только волокон, но и готовых изделий
из них.
Сейчас в опытном масштабе выпускается
разработанное в нашей лаборатории волокно мтилон —
привитой сополимер гидратцеллюлозы и полизкрилнитрила,
т. е. модифицированное вискозное штапельное волокно.

в котором содержится 25—30 процентов привитого
(химически присоединенного) полиакрилнитрила. Это
волокно очень выгодно отличается от обычного
вискозного штапельного волокна и сильно напоминает шерсть.
В другом месте — на Люберецком ковровом
комбинате— были поставлены интересные опыты по
использованию привитого медноаммиачного штапельного
волокна с полиакрилнитрилом для изготовления ковровых
изделий. Ковры и дорожки из такого
модифицированного волокна оказались и красивыми и, что очень важно,
более прочными.
Путь химической модификации, и особенно синтез
привитых сополимеров, дает возможность создавать
волокна с интересными, порой уникальными свойствами,
которые пока не удается получить никаким другим ме- I
годом. Речь идет, например, о волокнах с ионнообмен- |
ными свойствами — ткани на их основе очищают воду от
вредных примесей, вылавливают металлы из растворов,
извлекают антибиотики из культуральной жидкости;
о волокнах бактерицидных — наделенных свойством
убивать болезнетворные бактерии: из таких тканей,
начинают делать бинты, халаты для врачей, фильтры в
14

цехах и лабораториях; о волокнах и тканях,
останавливающих кровь. Есть еще и другие типы
физиологически активных волокон, -но освещение этого интересного
вопроса должно служить темой специальной статьи.
По-видимому, в ближайшие же годы ^сначала в
опытных, а затем в производственных условиях будут
появляться все новые типы химических сплавов
полимеров, наделенные новыми ценными свойствами. С
каждым годом становится все яснее, что возможностям
улучшения и преобразования свойств волокон
практически нет границ.
Лариса Юрман, крутильщица
Черниговского завода искусственного и
синтетического волокна, и ее сменная
продукция
• Ф

От ткацкого цеха до покупателя уже
совсем недалеко...
Их ткани должны быть самыми красивы-
ми! Совет держат художники Московской
ткацкой фабрики шелкового комбината
имени Свердлова '
Идет кордная ткань.
Синтетическое волокно необходимо, чтобы
автомобильные шины служили
дольше, экономя материалы,
энергию, время, труд
16

J
Скульптурный портрет Владимира Ильича Ленина.
Скульпторы Г В. Нероба и Ю Г. HepotJa, архитектор Р Р. Клике
Скульптура экспонировалась на художественной выставке
«Москва — столица нашей Родины» зимой 1964 г. Пенопласт.

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ
ГОСУДАРСТВЕННОГО
КОМИТЕТА
ХИМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПРИ ГОСПЛАНЕ СССР
Л. А. КОСТАНДОВ
отвечает на вопросы редакции
Каковы основные тенденции
развития химии в нашей стране.7
Можно ли представить усилия по
созданию у нас «Большой химии»
временной мерой, необходимость
в которой отпадет после того, как
будет достигнута высокая степень
химизации народного хозяйства?
Ни в коем случае! Надо очень
четко понимать, что развитие
химии не может быть ни вопросом
«моды», ни вопросом
экономической конъюнктуры. Химия и
химическая промышленность — это
одна из ключевых позиций
производительных сил любой страны.
Именно поэтому проблемы
химической индустрии стали с первых
же лет советской власти вопросом
научной и технической политики
нашего государства. Сейчас
усилия в этой области умножены. Но
нельзя, невозможно «кончить
развивать химию» ни через 20, ни
через 100 лет. Иными словами,
главной тенденцией развития
химической промышленности в СССР
будет постоянство.
Развитие химии как области
знания — это тоже одно из
магистральных направлений мирового
прогресса науки. Вместе с
физикой и математикой химия
принадлежит к наиболее глубоким
наукам об окружающем нас
материальном мире.
Можно, в частности, утверждать,
что прогресс в химии означает
прогресс и в других областях
науки и техники. Это объясняется
практически неограниченными
возможностями химической науки,
которая позволяет
интенсифицировать процессы во всех сферах
материального производства,
кардинально менять свойства старых
материалов, создавать новые.
Иллюстрацией возможностей
химии именно в этой области
служат два таких широко известных
примера, как многообразное
семейство химических волокон,
появившихся на свет за последние
два-три десятилетия, и создание
специальных полимерных
материалов без которых невозможна
современная электротехническая
промышленность {ими заменяют
дефицитный свинец в кабельном
производстве, их используют в
электрических машинах, в
высокочастотной технике).
Очень важно, что вторжение
химии является, как правило,
наиболее экономичной формой
воздействия человека на природу.
(Вспомним, например, что всего
за 30 лет использование средств
химии помогло поднять урожаи
хлопка втрое).
2 «Химия и Жизнь», N» i
17

Химия позволяет значительно
расширить сырьевую базу
промышленности. А ведь
возобновление ресурсов, которые нам дает
природа— проблема не менее
важная, чем вопрос об
источниках энергии, решением которого
занята сейчас ядерная физика.
Наконец, еще одной
иллюстрацией плодотворного союза химии с
другими областями знания может
служить возникновение
молекулярной биологии— новой науки,
успехи которой обещают нам
необычайные возможности в
управлении живой природой.
Что кажется Вам самым
главным в подготовке молодого
специалиста-химика? На что в ней
сегодня должен быть сделан
основной упор?
•
Проблема подготовки
специалистов чрезвычайно многогранна.
Мне хотелось бы обратить
внимание только на один—пожалуй,
один из основных ее аспектов.
Специалиста в любой области
науки и техники сегодня буквально
захлестывает поток информации.
Ее надо перерабатывать и
усваивать, выбирать из нее самое
важное, полезное и умело
использовать.
Проделайте самый грубый
подсчет. Только за один год н только
в нашей стране появляется
примерно 5 000 новых химических
соединений. Значит, за S лет учебы
в институте химик становится
свидетелем рождения 25—30 тысяч
новых веществ, не говоря уже о
том, что изучение бесчисленного
множества ранее известных
веществ тоже никогда не
заканчивается.
Какими же должны быть
методы обработки этой лавины
информации, методы ее оценки, отбора
главного, методы глубокого
изучения? Ясно, что эти методы
совершенно выходят за рамки
привычной, сложившейся
десятилетиями и даже столетиями
системы. Тут на помощь химии— как
и многим другим областям
знания — должна прийти математика.
Только овладение
современными средствами этой логичнейшей
науки, только «математизация»
мышления химика позволит
решать проблему. Но это только
одна сторона вопроса. Мало сделать
математику неотъемлемой частью
программы подготовки молодого
специалиста. Надо вообще
ориентироваться на самое тесное
соединение двух наук—химии и
математики.
18
Это слияние возможно и
Особенно плодотворно именно
потому, что и сама химия тоже в
высокой степени логичная и точная
наука. Она не терпит упрощений
и свободных допусков. За
неточность, допущенную сегодня, она
неизбежно наказывает завтра.
Наступает время понять, что
кроме химии органической и
неорганической, аналитической и
физической, хам все острее
нужна химия математическая. И она
нужна не только исследователям!
Сегодня для того, чтобы
результаты какой-то научной
работы воплотились в
производственную реаль ность, нужны годы и
годы: это многостадийный
-процесс, включающий лабораторные
исследования, модельные,
укрупненные, опытные,
опытно-промышленные работы». Во всем мире
создание нового промышленного
процесса занимает 8—10 лет.
Медленный, дорогой путь,
бесполезная трата времени...
А математическая химия даст
нам возможность моделировать
химические процессы. Это будет
означать, что на пути от
лаборатории к расчету промышленных
аппаратов и установок какие-то
промежуточные стадии может
быть удастся со временем
заменить расчетами, разумеется
машинными.
Хочется, чтобы будущий
молодой специалист твердо
ориентировался на основной принцип:
быстро развивать химию — это
значит сегодня не только быстрее
строить заводы. Это значит
также учиться мыслить и работать по-
новому, привлекая себе на
помощь всю мощь математики и ее
надежного инструмента —
вычислительной техники.
Идеи химиков, успехи их науки
нередко попадают в поле зрения
писателей-фантастов. Что Вы
думаете о «сосуществовании» и
дружбе между наукой и фантастикой?
•
Между учеными и фантастами
идет дав нее и поучитель ное, н а
мой взгляд, соревнование в
смелости идей. Наблюдать за ним
очень интересно. На наших глазах
человечество п роделало путь к
удивительным открытиям и
изобретениям, которые в прошлом веке
усиленно «разрабатывались»
только фантастами. И сейчас нам
приходится иной раз быть
свидетелями решительного вторжения
науки— в данном случае химии —
в самые «фантастические» сферы.
Больше того, наука дает примеры
таких идей и решений, которые не
могло родить воображение
фантаста.
Я хочу подчеркнуть, что
фантазия ученых может и должна пил
тать фантазию писателей. Но и
литература не остается в долгу
перед наукой. Научная фантастика
легко обживает новые, только
намечающиеся пути исследований.
Она будит воображение,
утверждает смелость мысли, убеждает
мае в том, что фантазия — это не
прихоть, а норма мышления,
норма поиска и творчества.
Я уверен, что без фантазии
нельзя работать ни в науке, ни-
в технике. Без фантазии можно
просто уходить со сцены. Поэтому
я — за хорошую, умную научную
фантастику!
•
Что бы Вы хотели пожелать но*
вому журналу?
Хотел бы пожелать самого
трудного— стать умелым, серьезным
и по-настоящему интересным
рассказчиком о замечательной
науке — химии — и ее достижениях.
Это тем труднее, что
современные представления о веществе и*
современное химическое
производство чрезвычайно сложны.
И все-таки очень нужно, чтобы
тысячи и даже миллионы читатг>
лей учились понимать и любить
химию, проникались ее
романтикой, начинали чувствовать
истинную мощь этой науки и реально-
представляли ее противоречия.
Иногда, к сожалению, бывает, что
в научно-популярных статьях
представление о сегодняшней
науке и технике не только
упрощается, но и обедняется.
Слишком «прямолинейные»
способы популяризации допустимы
только в очень редких случаях.
Все мы много раз видели
изображение куска угля, окруженного-
разнообразными изделиями —
вплоть до рулона шелка и
флакона духов. Если верить этому
рисунку, то в науке и в
промышленности все происходит
чрезвычайно просто и легко. Будто и нет
того долгого, нелегкого,
интереснейшего пути, в котором — сама
суть превращения куска черного-
угля в шелковую нить или духи.
Показать этот путь, раскрыть
сложности работы
химика-ученого, химика-инженера,
химика-рабочего, показать их творчество
серьезно, интересно и
увлекательно — вот только одна трудная
и благородная задача журнала.
А таких задач шеред мим
множество!

В названии нового журнала — «Химия и Жизнь»
(а ведь название предопределяет направление и
содержание журнала) содержится двоякий смысл, и я хочу
думать, что создатели журнала так это и представляют
себе. Ведь действительно, с одной стороны, химия
сейчас все больше и больше пронизывает всю нашу жизнь
— жизнь всего советского общества, его
промышленность и хозяйство, повседневную жизнь каждого из нас,
множество сторон нашего быта. А с другой стороны,
само явление жизни, эта величайшая загадка
Природы,— в своей главной сущности представляет сложную
совокупность химических реакций, в которых участвует
великое множество химических веществ, происходят
превращения энергии, идут процессы синтеза и
распада, словом, складывается весь обмен веществ, без
которого невозможны никакие формы жизни. Задача
химического изучения живого мира — одна из
важнейших проблем современного естествознания.
Я не сомневаюсь, что на страницах нового журнала
будут в равной мере освещаться обе стороны
современной химии, и хочется пожелать журналу «Химия и
Жизнь» большого успеха в разрешении важных задач,
встающих перед ним. Надлежащее ознакомление
широких кругов читателей, в первую очередь нашей
молодежи, с успехами и задачами химической науки и
технологии явится мощным средством для привлечения
большого притока молодых сил к работе в одной из
самых увлекательных областей знания. А в этом в
одинаковой степени кровно заинтересованы и наша
стремительно растущая химическая промышленность, и все
разделы теоретической и экспериментальной химии,
и, наконец, биология завтрашнего дня.
Академик В. А. ЭНГЕЛЬГАРДТ
химия и жизнь-проьлемы и перспективы
Само явление жизни, эта
величайшая загадка Природы,— в
своей главной сущности
представляет сложную совокупность
химических реакций...
19

о
ш
и-
и
ш
3"
о.
О
ш
мы
<
>|
I
ш
о
с;
О
о
со
а
О
а
<
ш
А
X
ш
СЕ
О
с;
о
2
bUOXUMUKU
Иногда пораженные новым научным открытием мы задаем себе вопрос: а как это
все начиналось? Открытие — «венец» большой, нелегкой работы, но где и когда
зарождается путь человека к вершинам науки? Как вырастает и крепнет, пробует и проявляет
себя впервые талант исследователя?
Вопросы эти не праздные. Давно известно, что способности редко раскрываются
«сами по себе», что очень важно вовремя разбудить их в человеке.
Одни приходят в науку,
только что получив диплом об
окончании высшей школы. Другие
принимаются за самостоятельные
исследования, уже поработав на
предприятии, в школе или в
проектной организации. Третьи
приобщаются к творческой работе
значительно раньше — в
студенческом, а порой и школьном кружке.
Об истоках творческого поиска, о начале пути в науку, о воспитании молодого,
разносторонне подготовленного специалиста мы и хотим поговорить с нашим
читателем. Редакция приглашает выступить в этом разделе школьников и студентов,
сотрудников научно-исследовательских институтов, заводских и сельских лабораторий,
наконец, педагогов и ученых — тех, кто работает с молодежью, воспитывает ее.
Первое слово мы предоставили студентам Второго Московского государственного
медицинского института имени Н. И. Пирогова, избравшим не совсем обычную для
врача специальность—биохимию. Они шестикурсники. Позади первая лекция по
биохимии, первое занятие студенческого биохимического кружка, первый самостоятельный
опыт, первый исследовательский успех. Как же все начиналось? Что оказалось
решающим в выборе жизненного пути?
Беседу ведет наш корреспондент Жаина Мельникова.
На кафедре биохимии Второго МГМИ я увидела
план работы студенческого научно-исследовательского
кружка по биохимии на вторую половину 1964 года.
Построен он — я привожу отдельные пункты — так:
Проблема: Молекулярная биология и
биохимия.
Темы: Биосинтез белков и регуляция обмена.
Структурная информация и наследственность.
В конце объявления значилось: «Студенты,
активно проявившие себя в работе кружка, могут
принять участие в научно-исследовательской работе,
проводимой сотрудниками кафедры». И подпись: зав.
кафедрой биохимии, член-корреспондент АМН СССР
профессор А. А. Покровский.
Я заинтересовалась: что это значит — активно
проявить себя в кружке? Есть ли на кафедре такие
«проявившие себя» студенты? Какую
научно-исследовательскую работу они ведут? И решила получить
ответы на эти вопросы.
Рисунки студента 2-го
МГМИ А. Шохиоева
Б мире интегралов

РУКОВОДИТЕЛЬ
СТУДЕНЧЕСКОГО БИОХИМИЧЕСКОГО КРУЖКА,
ДИРЕКТОР ИНСТИТУТА ПИТАНИЯ
АМН СССР ПРОФЕССОР А. А.
ПОКРОВСКИЙ О СВОИХ КРУЖКОВЦАХ:
— Виктор Тутельян, студент лечебного
факультета 1-го медицинского института. Участвовал в
разработке двух оригинальных методов определения
фермента карбоангидразы, влияющего на скорость
связывания и освобождения углекислоты в организме.
На клиническом материале широко исследовал
активность этого фермента и выявил характерные
изменения его активности при разных заболеваниях. Статья
об этих работах будет опубликована в журнале
«Вопросы медицинской химии».
— Минкаил Гаппаров, студент педиатрического
факультета 2-го медицинского института. Овладел
тонким ультрамикрометодом определения ферментной
активности, разработанным в лаборатории
клинической эизнмологии Института питания, н успешно
применил его в исследовательской работе. О
результатах доложил на заседании кружка...
— Игорь Конь, студент педиатрического
факультета 2-го медицинского института. Провел
экспериментальные исследования по оценке содержания гам-
мааминомасляной кислоты в мозге
животных, находящихся в экстре-
имальных состояниях. Об этой работе
сделал интересный доклад на секции
биохнмнн мозга Московского
отделения Всесоюзного биохимического
общества...
Во дворе Института питания меня строго
окликнула дежурная:
— Вы куда, товарищ?
— В лабораторию.
— Так ведь рабочий день часа три назад
кончился.
Я посмотрела на часы. И правда, поздновато для
посетителей.
— Но мы договорились о встрече.
— С кем?
— Студенты тут у вас работают, меднкн.
— А, эти ребята!—Женщина посмотрела наверх.
В доме светилось несколько окон.
— Ну, пожалуйста.
Я поднялась на третий этаж. Отыскала нужную
дверь. Навстречу мне поднялись юноши в белых
халатах. Знакомимся: Виктор Тутельян, Минкаил Гап-
паров.
— Простите, что назначили встречу так поздно.
Только что закончился эксперимент. Зато теперь
можно беседовать сколько угодно,
И мы разговорились... О том, чем занимаются
здесь, в лаборатории, студенты медицинских
институтов. О том, как началось когда-то их увлечение
биохимией, о студенческом кружке, о научной работе,
о планах на будущее, об их руководителе Алексее
Алексеевиче Покровском. А потом Виктор предложил;
— Хотите посмотреть лабораторию?
— А не поздно? Вы, наверно, устали.
— Ну, не каждый же день к нам
корреспонденты приходят. Жалко только, что буфет закрыт. Не
успели пообедать.
Но о голоде ребята, кажется, вмиг забыли, едва
начали показывать свои «владения».
врачи
Биохимик деет консультацию
В пе ре ры ве между л екци ями
Так начинался биохимический кружок-
21

— Видите эту машину? Это автоматический
анализатор аминокислот. Замечательный аппарат. Но
очень дорогой. Таких в Москве всего несколько.
Здесь—саморегистрирующий спектрофотометр,
конструкция его несколько отличается от обычной. А вой
там — прибор, созданный в нашем институте. Это
оснащение оригинального ультраэкспрессметода для
биохимического анализа. Все эксперименты мы
выполняем с его помощью.
И хотя я не химик, я позавидовала и
порадовалась за студентов, которые нашли в институте такие
прекрасные условия для самостоятельной научной
работы.
Перед уходом Виктор проверил, все ли приборы
выключены, и начал гасить свет. Он так уверенно и
ВИКТОР
ТУТЕЛЬЯН:
очень важно с первых
же шагов оказаться
среди увлеченных людей,
попасть в коллектив
настоящих исследователей
— Лечить или резать? Столкнулись два мнения:
первокурсника и студента шестого курса.
— Самый эффективный метод врачевания —
хирургия!— считает первый.
— Только в том случае,— возражает второй,—
когда операция—единственный шанс спасти
больного. Куда важнее сделать так, чтобы эта мера стала
исключительной.
— Значит — за медицину без крови?
— Если говорить о будущем — да. И самый
реальный путь к этому — ранняя диагностика. Лечить
надо, пока болезнь еще не заявила о себе в полный
голос. Огромную помощь медицине может оказать
тут биохимия...
Примерно таким представляется этот «разговор
во времени» — мысленный спор В. Тутельяна с самим
собой.
— КАК ЖЕ СЛУЧИЛОСЬ,—спрашиваю
Виктора,—ЧТО ВЫ, БУДУЩИЙ ВРАЧ, УВЛЕКЛИСЬ
'БИОХИМИЕЙ?
— Пожалуй, все началось с первой лекции,
прочитанной нам, второкурсникам, профессором А. А.
Покровским. Эта лекция захватила меня. О бнохимнн —
быстро щелкал в темноте на лестнице
выключателями, что я невольно спросила, как это он их находит.
— А мы их уже все запомнили. Почти каждый
день уходим последними.
В проходной дежурная спросила студентов:
— Опять в метро не успели?
— Так ведь надо ж пешком пройтись — голову
проветрить,— отшутились мои спутники.
А дома я накинулась на ужин. Утром меня
домашние спросили:
— Это откуда ты ночью такая голодная пришла?
— Из Института питания.— И вспомнила своих
вчерашних знакомых.
Смешио и здорово. Раз люди забывают о еде,
значит, у них по-настоящему интересная работа.
ее возможностях, проблемах, методах — говорил
человек увлеченный этой наукой, говорил темпераментно,
ярко, убедительно. Он раскрыл значение биохимии не
только для биолога, но и для врача-клинициста. А с
этим я столкнулся впервые.
Раньше я знал, что предмет биохимии — это
изучение каких-то очень тонких процессов,
происходящих в живом организме на молекулярном уровне.
А теперь вдруг выяснилось, что эта «отвлеченная»
бнохимня важна для практической медицины не
меньше, чем интересовавшая тогда меня хирургия.
Сразу же захотелось поближе познакомиться с этой
наукой, получить ответ на тысячи разных вопросов.
Однако программа в институте осталась
прежней: лекция по биохимии один раз в неделю. Мало!
И я записался в студенческий биохимический кружок.
— НО ПРОФЕССОР ПОКРОВСКИЙ ВЕДЕТ
КРУЖОК ВО ВТОРОМ МЕДИЦИНСКОМ
ИНСТИТУТЕ. А ВЫ, КАЖЕТСЯ, СТУДЕНТ ПЕРВОГО
МОЛМИ?
— Верно. То, о чем я рассказал, происходило
сначала в Первом медицинском. Здесь кружковцы
22

углубленно изучали органическую и неорганическую
химию, методы качественного и количественного
анализа, математику, словом получали подготовку, без
которой немыслима серьезная научная работа.
Следующим этапом было освоение методов биохимического
анализа — определения активности ферментов. И как
раз в эту пору наш руководитель стал заведующим
кафедрой биохимии Второго МГМИ. Что было
делать? Проблемы клинической биохимии уже успели
сильно заинтересовать меня. Набравшись смелости, я
пришел в лабораторию клинической энзимологин
Института питания и попросил разрешения работать тут.
На всю жизнь запомню первое знакомство с
лабораторией. Все было новым; самые обыкновенные
приборы казались сложными, даже дотронуться до
них было страшно; чувствовал я себя скованно.
И очень было трудно поначалу: читаешь описание
метода — все понятно, начинаешь делать — не
получается. Но постепенно приходила уверенность, этому
«помогала обстановка, царившая в лаборатории.
Всегда и во всем здесь можно было найти поддержку.
Помогали все. Учили «мелочам», без которых нельзя
приступить к работе. А этих «мелочей» в биохимии
тысячи.
Время шло, появились навыки в работе. Были
освоены некоторые методы исследования. И, наконец,
долгожданное событие: я получаю первое
«настоящее» задание — изучить распределение протеолитнче-
ских (расщепляющих белки) ферментов в слизистой
оболочке желудка. Первая экспериментальная
научная работа!
Но прежде, чем начать исследование, надо
подробно познакомиться с проблемой. Тут на
собственном опыте убеждаешься, как важно знание
иностранных языков, умение свободно обращаться с
литературой. Когда роешься в каталогах, реферативных
журналах, читаешь оригинальные статьи, впервые
-чувствуешь, как много уже сделано наукой и
сколько еще в ией нерешенных спорных проблем. Это не
учебник, где все ясно и просто. Появляются вопросы,
ответы на которые даст только опыт. Наука начинает
захватывать тебя полностью. Появляются свои
мысли, идеи... Интересно, например, помимо протеолити-
ческнх ферментов проследить в желудке н за карбо-
ангидразой, ферментом, отвечающим за синтез
соляной кислоты — основного составного вещества
желудочного сока. Но нужен новый метод — простой,
точный, удобный для клинических условий. И снова
библиотека, а потом лаборатория.
Следующий этап — проверка в клинике.
Кроме уже указанной функции, карбоангидраза отвечает
за транспорт С02 в крови. 99% выделяемой легкими
углекислоты обязаны происхождением этому
ферменту. Но при некоторых заболеваниях активность кар-
«боангидразы изменяется. Данные биохимического
-анализа помогут врачу в ранней диагностике болезни.
Или возьмем операции на желудке. Правильно
ли выбран уровень резекции? Не остался ли
активный участок слизистой и не разовьется лн снова
патологический процесс? Для ответа на эти вопросы
надо, в частности, знать точную топографию целого
ряда ферментов, в том числе, распределение протео-
лнтических ферментов и карбоангидразы...
А представим себе, что биохимическая
лаборатория находится тут же, при операционной. По ходу
операции берут пробу. Делают анализ. И хирург,
пользуясь полученными данными, вносит коррективы
в ход операции...
Это заманчиво: терапия и биохимия, хирургия и
биохимия. Для этого стоит работать! Клиническая
биохимия молодая наука, и она не может не увлечь,
не заинтересовать врачей.
ИГОРЬ
КОНЬ:
в наши дни
врачу не обойтись
без знания тон-
ных наук.
Найти Игоря Коня было нелегко. Звоню в
деканат .института. Отвечают:
— Студенты шестого курса «а практических
занятиях.
— Где?
— В разных детских больницах.
На кафедре биохимии сказали, что Игорь бывает
редко. Исследовательской работы сейчас не ведет.
Достаю телефон больницы, где Игорь проходит
практику. Но и там застать его не удается. Везде
оставляю свой телефон. Наконец, в 10 часов вечера мне
домой позвонил сам Игорь.
Пока мы договаривались о встрече, мне пришлось
составить что-то вроде расписания, по которому этот
студент живет:
23

Интереснейшая область для биохимического
исследования — мозг. Здесь большое поле работы и для
крупного специалиста, н для новичка-студента.
Есть такой фермент — моноаминооксидаза,
короче — МО. Он обладает свойством окислять некоторые
биогенные амины, которые прн окислении теряют
активность. Этот процесс может вызвать различные
формы психического расстройства.
ВТОРНИК:
9—12 — Практика в больнице.
13 — 15 — Лекция на кафедре педиатрии в Филатовской
больнице.
16 — 18 — Семинар по высшей математике на биофаке
МГУ.
18 — 19.30 — Лекция по высшей математике на биофаке МГУ,
СРЕДА:
9 — 12 — Практика в больнице.
13—15— Лекция на кафедре педиатрии.
16—18 — Студенческая конференция по проблемам
сознания в философии и медицине.
18.30 — 20 — Вечер «Проблемы молекулярной биологии» ш
Центральном лектории общества «Знание».
ЧЕТВЕРГ:
9 — 12 — Практика ш больнице.
13—15 — Лекция на кафедре педиатрии.
17 — 19 — Заседание Московского отделения Всесоюзного
биохимического общества.
19— 21 —Лекция по химии на биофаке МГУ.
И так почти каждый день. Но встретиться нам
в конце концов удалось.
— ИГОРЬ, ПОЧЕМУ В ВАШЕМ
РАСПИСАНИИ ЗНАЧАТСЯ ЛЕКЦИИ НА БИОФАКЕ МГУ?
— Я давно уже понял, что без знания высшей
математики, химии, физики, врачу не обойтись. Мы
начали заниматься точными науками в студенческих
кружках — биохимическом и математическом. Но для
серьезных исследований необходимы более глубокие
знания. Где их получить? В программе
педиатрического факультета нашего института это не
предусмотрено. Выход — заняться самообразованием.
МИНКАИЛ
ГАППАРОВ: экспериментальная
работа, пусть небольшая,
но обязательно
самостоятельная,
укрепляет веру в свои силы
Ясно, что моноаминооксндазе нельзи давать
полную самостоятельность. Ее деятельностью надо»
руководить. Но для этого надо знать все о ее
работе.
Известно, что моноаминооксидаза распределена в
мозге неравномерно. Белое вещество, то есть
переплетение отростков нервных клеток, содержит очень мало
этого фермента, а в сером веществе — скоплении са-
— КАКУЮ ФОРМУ САМООБРАЗОВАНИЯ ВЫ
СЧИТАЕТЕ ЛУЧШЕЙ?
— Это зависит от характера человека. Я,
например, завидую тем, кто может заставить себя
заниматься самостоятельно. А мне нужно что-то вроде
палкн. Поэтому и решил слушать лекции и даже
посещать семинарские занятия на вечернем отделении
биологического факультета МГУ. Правда, заниматься
пришлось нелегально — деканат факультета
разрешения так и не дал.
Твердое расписание постоянно подстегивает.
Я втянулся в занятия и ие пропускаю их. Решил
сдать экзамен по высшей математике. Это будет
хорошей проверкой полученных знаний.
— ПОЧЕМУ ВЫ ПРЕРВАЛИ НАУЧНУЮ
РАБОТУ?
Самое важное сейчас для меня — расширить
кругозор, ближе познакомиться с науками,
соприкасающимися с биохимией. Это поможет выработать
умение глубоко оценивать и понимать существо тех
фактов, явлений, с которыми сталкиваешься в работе.
Плохо только, что у нас, шестикурсников, нет ни
одного свободного дня самостоятельных занятий.
А к исследованиям вернусь, но лишь тогда, когда
почувствую, что могу вести их на новом, более
серьезном уровне.
24

мих нервных клеток — он присутствует в большом
количестве. Известно также, что и внутри различных
образований серого вещества активность МО
неодинакова. Более же точными данными о распределении
фермента биохимики пока не располагают. Поэтому
очень увлекательным показалось мне предложение
профессора А. А. Покровского заняться определением
активности моноаминооксидазы в сером веществе
мозга крыс.
Мозг крысы — размером с ноготь, и из него мне
надо выделить 13 важнейших участков серого
вещества весом в несколько десятков миллиграммов.
Пришлось овладевать искусством тонкой препаровки.
В этом очень помогли сотрудники лаборатории.
Наконец, приступаю непосредственно к опытам.
Определенное количество клеток того или иного
участка серого вещества помещаю в отдельные
гнезда — углубления в полистнроловой пластине. В
каждое гнездо (а их 13, для каждого участка особое)
добавляю одинаковое количество биогенного
амина.
Моноаминооксидаза окисляет биогенный амин,
при этом от каждой молекулы окисленного амнна
отщепляется по молекуле аммиака. С помощью фото-
электроколориметра определяю, сколько аммиака
содержится в каждом гнезде, и по этим данным сужу
о количестве аммиака, окисленного ферментом за
единицу времени,— следовательно, об активности
фермента в каждом участке мозга.
Работа продолжается несколько месяцев.
Получены интересные данные: активность
моноаминооксидазы в каждом из образований мозга различна —
даже в близлежащих участках, связанных одной
функцией. У животных одинакового возраста и одной
линии наследственности активность фермента
отличается очень заметно.
Начинаю новую серию опытов — определяю
активность фермента в тех же образованиях серого
вещества, но уже у больных крыс. Выясняю, в каких
участках мозга при различных заболеваниях и на
разных стадиях болезни повышена или понижена
активность фермента. Это поможет раскрыть механизм
болезни и отыскать для борьбы с нею надежные
средства.
Никогда раньше ие думал, что самостоятельная
исследовательская работа может дать такую радость.
Когда идут опыты — особенно, когда все
получается,— настроение бывает отличное.
Профессор1
А. А. ПОКРОВСКИЙ:
в науку надо приходить
как можно раньше
Вместе со студентами мне приходится осваивать
новую специальность — врача-биохимика. Сегодня
клинике очень нужен такой врач; борьба с болезнью
на ранней ее стадии становится невозможной без
тонких биохимических методов исследования.
Но у нас, преподавателей медицинских вузов,
появилась и забота: где и как готовить
врачей-биохимиков? Медицинские институты выпускали до сих
пор врачей-практиков, врачей-клиницистов.
Биологические факультеты университетов делают упор на
теоретическую подготовку. Правда, не так давно во 2-м
медицинском институте открылся новый,
медико-биологический факультет. Но пока он единственный в
стране, своего рода пробный камень.
Поэтому мне хочется рассказать еще об одном
пути — надежном и пока самом оперативном — о
научном студенческом биохимическом кружке.

Правы те, кто считает, что в науку надо
приходить как можно раньше, когда человек молод, полон
снл и в его жизненной философии нет ни тенн
скептицизма. Когда им владеет желание активно во все
вмешиваться, чтобы внести и свою долю в
усовершенствование окружающего нас мира.
Вот почему, как только на втором курсе
начинаются, лекции по бнохнмии, мы приглашаем всех,
заинтересовавшихся этим предметом, в студенческий
научный кружок. Обычно набирается человек
двадцать с курса. А до конца остаются только несколько
одержимых. Вот такие нам и нужны.
Через кружок просеиваются те, кто пришел в
науку из простого любопытства, по ннерцни — вслед за
товарищами. Здесь нужна огромная
работоспособность, умение постоянно заниматься
самообразованием, подлинная страсть к исследованиям. А это не
всем дано.
Но иногда, к сожалению, кружок покидают и
студенты, у которых есть данные для научной
работы. Почему же онн все-такн уходят? Негде проводить
(настоящие исследования. Нет рабочего места, нет
нужной аппаратуры. Тесно на кафедре. Предпочтение
отдается аспирантам. Одним словом, нет базы.
А выход тем не менее есть. Его подсказывав!
сама система работы научного кружка, в которой я
вижу два основных этапа.
Сначала студенту нужно получить теоретическую
«подготовку — для самостоятельных научных
исследований нужны знания. Вместе с тем ему необходимы
и навыки лабораторной работы, владение техникой
эксперимента. Итак, самое главное на первом этапе —
привлечь молодежь к активным занятиям биологией,
химией, физикой, математикой, разбудить нх
воображение, творческий пыл и сделать умелыми их руки.
Наконец, закономерно наступает момент, когда
полученных знаний достаточно для «старта» в науку,
когда важно н педагогично дать студенту
возможность самому что-то придумать и сделать. Это
значит, пришло время поручить кружковцу первое
самостоятельное научное исследование.
И опять-таки важный момент, который нельзя
упускать из внимания. Главное в кружке — не играть
в науку, а приобщить молодежь к научной работе.
Мы всегда стараемся дать студенту пусть небольшое,
«о обязательно серьезное н самостоятельное задание.
Пусть он хоть в малом, но станет первооткрывателем,
пусть привыкнет не бояться «белых пятен» в науке,
искать их...
Но для самостоятельной работы нужна база.
Тут мы н возвращаемся к проблеме, с которой
начался разговор. Значит — база есть не всегда?
А почему бы не использовать силы, идеи
начинающего исследователя в лабораториях
научно-исследовательских институтов? Там всегда нужны
рабочие рукн. Не густо в НИИ и с лаборантами. А чем
студент старших курсов с двух-трехгодичным стажем
занятий в кружке не лаборант? Только дайте ему
возможность работать, возможность заниматься
самостоятельными исследованиями и почувствовать
себя полезным.
Именно этот путь мы и выбрали в Институте
питания. В лаборатории клинической энзнмологни
постоянно работают студенты-медики. И получается у
них очень неплохо. Сначала они помогают научным
сотрудникам. А потом начинают самостоятельные
исследования под присмотром этих же товарищей. Так
получается нужная нам преемственность. В кружке
же постоянно заслушиваются сообщения о ходе
работы; это еще больше дисциплинирует ребят и по-
своему вдохновляет новичков.
Конечно, хотелось бы оградить студентов от
слишком утилитарного подхода к ним. Нельзя
превращать их только в подсобную силу. Поддерживать
и развивать в них энтузиазм и творческую
активность, бережно относиться к нх инициативе — в этом
наша педагогическая задача.
После окончания института выпускников,
успевших приобрести и знания, н очень нужную в
медицине специальность, с удовольствием возьмут на
работу н клиннкн, н институты — налицо огромная
государственная выгода в подготовке молодых
специалистов.
И последнее. Некоторые студенты успевают за
время работы в научном кружке сделать довольно
много. Те же Тутельян, Конь, Гаппаров — это уже
фактически аспиранты первого года обучения, хотя
институт онн еще не окончили. В кружке они
получили основательную теоретическую подготовку и
провели исследования, которые могут стать основой
важной научной работы.
Кружок открывает перед молодым человеком
путь к творческим исканиям, ои становится ареной
первых, неуверенных, а поэтому самых сложных
шагов на пути в науку. Вот почему кружок должен
стать предметом самого большого интереса, самого
пристального внимания педагогов, ученых,
исследователей.
26

В мою жизнь химия пришла два с
половиной года назад. Тогда я
поступила на фабрику и в первый раз
увидела, как делают синтетические ткани.
Пока стояла ученицей — очень
завидовала ткачихам. А теперь — сама знаю
каждую ниточку на своих станках.
Два с половиной года — время
небольшое, но наша фабрика в
Черемушках стала выпускать больше разных
тканей из синтетики, лучше стали
расцветки и качество. К нам часто
приезжают ткачихи из других городов и
даже из-за границы.
Мне хочется, чтобы журнал «Химия
и Жизнь» всегда помогал нам учиться,
помогал делать синтетические ткани
еще лучше и красивее.
И еще хочу, чтобы журнал этот был
интересным!
Ирина СУРКОВА, ткачиха Московской
ткацкой фабрики шелкового комбината
имени Свердлова
мы равотаем в черёмушках
Наша фабрика в Черемушках стала
О ш /О П выпускать больше разных тканей из
U/ Цшк&л/1^ синге1Ики
27

НАУКА — ПРОИЗВОДСТВУ • НАУКА — ПРОИЗВОДСТВУ
апрон
из бензола
В Государственном научно-исследовательском и
проектном институте азотной промышленности и продуктов
органического синтеза, сокращенно — ГИАП,
разработан новый промышленный метод ^получения одного
из синтетических материалов, равно необходимого и
тяжелой индустрии, .и каждому из нас непосредственно.
— Вот знаменитый капролактам,— доктор
химических наук Эммануил Александрович Фурман высыпает
на стол белые кристаллики, напоминающие каменную
соль, но более тусклые и, казалось, жирные на ощупь.
Из капролактама получают полимерные молекулы
всем .известного капрона. В принципе капролактам
можно получить шестью различными способами.
До последних лет самым простым и надежным
считался способ производства капролактама из феноле.
Фенол десятками тысяч тонн поставляли химикам
нефтеперерабатывающие и коксохимические заводы. И пока
потребность в капролактаме измерялась тоже
десятками тысяч тонн, все было в порядке.
Но вот капрона потребовалось в несколько раз
больше, и тут обнаружилось, что во всем мире не
хватит фенола, чтобы насытить им капролактамовые
заводы. Сырьевая база ставила предел производству
одного из самых необходимых синтетических материалов.
Опасность угрожала развитию одной из самых мощных
отраслей современной синтетической химии.
Впрочем, сигнал о явном дефекте способа
получения капролактама из фенола прозвучал еще до того,
как фенол был занесен в списки дефицитного сырья.
Дело в том, что мировой рынок оказался забит
ацетоном (в быту его часто применяют как растворитель).
Десятки тысяч тонн ацетона не находили сбыта. Однако
перепроизводство этого химического продукта не было
результатом просчета владельцев заводов или наших
плановых работников. Просто ацетон — побочный
продукт капролактамового производства на основе фенола.
— Вот почему,— продолжает объяснения Э. А.
Фурман,— и в нашем институте, и за рубежом стали искать
новые способы получения капролактама. Более
экономичные, лучше обеспеченные сырьем.
Те же коксохимические и нефтеперегонные
заводы, которые дают сейчас ограниченные количества
фенола, могут дать сколько угодно бензола. А с бензола
начинается разработанный нашим коллективом цикл
химических превращений, в конце которого находится
капролактам.
Но... Значительная часть работы химиков относится
к опытным, эмпирическим исследованиям, о чрезвы
чайной трудности которых хорошо сказал недавно ака
демик П. Л. Капица:
«Мы .знаем приблизительно 102 металлов — ограни
чимся ими. Описание свойств металле — его прочное
ти, жаропрочности, упругости и т. д:—занимает одну
страницу. Всего получвется 100 страниц. Бинарные сила
вы — это уже два тома в 10000 страниц, то есть 100"
Сплавы тройных систем — уже миллион страниц. Опи
сать эти материалы, исследовать их невозможно — эмпи
ризм уже бессилен. Но на практике используются спла
вы из четырех компонентов...».
Химики подбирают на практике технологические ре
жимы сложных реакций, зависящие и от четырех, и от
большего числа факторов.
Прежде всего молекулы бензоле надо гидриро
вать — насытить водородом. В результате исчезают двои
ные связи «бензольного кольца». Вот так:
СН
НС { ||СН
нс^сн
Бензол
+ ЗН
СН,
:Р|сн,
^Jch,
Н2С|
н.с^
сн2
Цнклогексан
Следующий этап — окисление циклогексана кисло
родом воздуха, которое происходит в огромных реак
торах в присутствии катализатора, при температуре
140° С и давлении 18 атмосфер.
Схема реакции и на этот раз лроста (см. рисунок).
Оговоримся, гло такой простой схеме эта реакция
протекает в пробирках и колбах. В заводских же уело
виях, где окислению подвергаются сразу тонны цикло
гексана, все обстоит гораздо сложнее. Сложность
следствие не только масштабов, но и многообразия
происходящих здесь процессов.
... Через слой циклогексана продувается воздух. Зто
один «проход» кислорода, за один «вдох» реактора.
28

успевает окислиться только 10—11% циклогексана. И
перед технологами завода, а еще раньше перед
проектировщиками и учеными встает задача отделения
продуктов окисления от исходного вещества. Это первая
трудность и первое объяснение тому, что цех опутан
трубами. Но это только начало. ...Несметные количества
окисляемых молекул циклогексана немыслимо
поставить в одинаковые условия. В реакционной смеси, кро-
гвором щелочи (наименьшая действенная концентрация
щёлочи была установлена эмпирически!).
...Следующий этап — очистка циклогексанона в
ректификаторах (размер колонн, степень разрежения
воздуха, скорость жидкости и другие условия
подбирались почти .на ощупь!). И так далее, и так далее...
Очистив в специальных установках Циклогексанон,
его передают в следующий реактор, где в молекулу
ме циклогексана и циклогексанона, оказывается и цик-
логексанол, который опять-таки необходимо выделить
и очистить. Для этого потребовалось подобрать
(эмпирически!) реактивы, температуру и давление, при
которых процесс идет наиболее эффективно.
Кроме того, за один раз, за один «прогон» воздуха
сквозь слой загруженного в реактор циклогексана
успевает окислиться лишь десятая часть его молекул;
поэтому процесс окисления и очистки продуктов
приходится повторять еще и еще раз, пока по меньшей мере
80 процентов циклогексана не превратится в «целевые
продукты!). А среди них, кроме циклогексанона,
который в конце концов превращается в капролактам, есть
еще адипиновая кислота, из которой изготовляют
другой важный полимер — нейлон.
Это — очень интересная особенность нового
процесса. На одном и том же заводе, из одного и того же
сырья можно получать полуфабрикаты для
изготовления и капрона и нейлона.
Некоторое количество ад ип и но вой кислоты
образуется непосредственно в процессе окисления
циклогексана. Но если бы только адипиновой! Кроме нее
появляются и другие органические кис поты, и сложные эфи-
ры, и смолистые вещества, засоряющие «целевые»
продукты. Значит, реакционную смесь нужно разделить на
много составных частей.
...Ей дают отстояться (сколько на это требуется
времени, теория предсказать не могла — нужны были
опыты!). При отстаивании смесь разделяется на водный и
органический слои. Органический слой обрабатывают рас-
полупродукта вводится атом азота, точнее — радикал
NOH:
CHj СНа
/\ С—О и /\ C—NOH
н,с {J сн, н/ н,с KJch,
СНя СНа
Циклигексанон Гндрокснламин Оксим циклогексанона
И последнее превращение на пути к капролакта-
му. К молекуле оксима ничего не добавляется. От нее
ничего не отнимается. Происходит (в присутствии
катализатора, которым в данном случае служит серная
кислота) лишь перегруппировка атомов:
СНа
/\с=жж ch.-ch.-co
н,с
\/
сня
сн,
Оксим циклогексанона
Капролактам
В этом году на Щекинском химическом комбинате
в Тульской области вступит в строй крупный завод,
который будет .изготовлять капролактам из бензола.
Проектируются и строятся такие же заводы в
других центрах химической промышленности. Потребности
советских людей в капроне будут полностью
удовлетворены.
С. ВЛАДИМИРОВ
29

СКРЕЩЕННЫЕ
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПУЧКИ:
НОВЫЙ ПУТЬ
ИЗУЧЕНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Кандидаты химических наук
Б. В. ПАВЛОВ и В. И. ВЕДЕНЕЕВ
Уже более двухсот лет назад ученых
интересовал вопрос о том, как протекают
химические реакции. Почему молекулы одних
веществ реагируют между собой, а другие не
реагируют? Вопрос о механизме химического
превращения и проблема сознательного
управления им были и остаются важнейшими
практическими задачами химии, как науки.
Мы можем заранее предвидеть, в каком
направлении, иначе говоря «в какие продукты»,
пойдет химическая реакция, если нам
известны строение и свойства исходных веществ.
Можно заранее рассчитать, до какой глубины
можно провести реакцию, т. е. какая доля
исходных веществ может быть превращена в
конечные продукты. Ответы на эти вопросы дает
химическая термодинамика. Но она имеет
дело только с начальными и конечными
продуктами реакции и даже не ставит вопроса о
том, каким образом протекает само
химическое превращение. Более того, она не может
ответить и на другой крайне важный вопрос:
сколько времени займет это превращение —
часы или недели или, может быть, годы?
Всем известный полиэтилен, изделиями из
которого мы пользуемся ежедневно, получают
30

в результате реакции полимеризации этилена.
В обычных условиях этилен — газ. С точки
зрения химической термодинамики, он должен бы
L практически целиком превращаться в
полиэтилен. Известно, однако, что в обычных условиях
этилен можно сколь угодно долго хранить в
обыкновенных баллонах. Все дело в том, что
скорость реакции его полимеризации
ничтожно мала, и чтобы сделать этот процесс
практически полезным, нужны искусственно
созданные специальные условия. И если
принципиальную возможность данной химической реакции
можно определить, зная только природу
исходных веществ и конечных продуктов, то во*
прос о скорости химического превращения
может быть решен только тогда, когда нам
известно, как протекает эта реакция, иными
словами, когда нам известен ее механизм.
Этими вопросами занимается специальная нау-
ла — химическая кинетика.
Установлено, что механизмы подавляющего
большинства химических процессов очень
сложны. Они складываются из большого числа
элементарных реакций, которые могут
протекать и параллельно и последовательно. Именно
совокупность и свойства этих элементарных
реакций и определяют то, что в конечном
счете наблюдает экспериментатор: скорость
химического процесса в целом и состав
образующихся продуктов.
Нельзя понять механизм сложного
химического превращения, не изучив тех
элементарных реакций, из которых он складывается.
Рассмотрим, например, реакцию
взаимодействия между газообразными бромом и
водородом. При определенных условиях между
ними произойдет химическая реакция, в
результате которой образуется единственный
продукт реакции — бромистый водород НВг:
Вга + На = 2НВг.
Но это вовсе не означает, что реакция
протекает так просто, как записано в уравнении!
В действительности молекулы брома вначале
распадаются на атомы:
Вга = 2Вг.
А затем последовательно идут
элементарные реакции, в которых и образуются
молекулы конечного продукта:
Вг + Н2 = НВг + Н,
Н + Вг2 = НВг + Вг.
Эти реакции называются реакциями
обмена.
Одновременно могут происходить и
реакции соединения атомов, например:
Вг + Вг = Вг2.
Вся эта совокупность элементарных
реакций и представляет собой то, что называется
механизмом химического процесса
взаимодействия брома с водородом. Механизмы многих
других реакций еще сложнее, так как
представляют собой совокупность очень большого
числа элементарных процессов.
Что же понимается под элементарной
химической реакцией с точки зрения
взаимодействия отдельных молекул? Для простоты
рассмотрим процесс взаимодействия частиц
какого-нибудь двухатомного газа, например
брома. Находясь в непрерывном беспорядочном
движении, молекулы газа постоянно
сталкиваются. В результате столкновений каждая
молекула меняет как направление движения, так
и величину скорости, следовательно,
изменяется ее кинетическая энергия. Невозможно
указать, какой именно скоростью обладает
каждая отдельная молекула, но с помощью
статистической физики можно рассчитать, сколько
молекул обладают данными скоростью и
энергией. Так, в газе, состоящем из молекул Вгг,
при комнатной температуре число частиц,
летящих со скоростями выше 265 м/сек, равно
0,38 от общего числа, а число частиц, скорости
которых втрое больше, будет всего 4-10-6.
Строго определенное распределение по
скоростям и энергиям молекул в газе постоянно,
оно зависит только от температуры и «сорта»
молекул.
Каждая молекула состоит из атомов.
Двухатомную молекулу можно упрощенно
представить себе в виде двух шариков, скрепленных
пружинкой. Испытывая непрерывные удары со
стороны других молекул, шарики-атомы
приходят в движение, растягивая и сжимая
пружинку. Происходит колебательное движение
молекулы. Распределение молекул по
энергиям их колебаний также строго определенно,
и его также можно вычислить на основе
статистической физики.
Если энергия колебаний шариков-атомов
окажется слишком большой, то
удерживающая их «пружинка» может разорваться.
Произойдет распад молекулы на атомы. Так не*
сколько упрощенно можно представить себе
механизм одной из важнейших элементарных
реакций — реакции диссоциации. Аналогичным
образом происходит и диссоциация более
сложных молекул. Чем определяется ее
скорость? Рассмотрим молекулу, энергия
колебаний которой меньше, чем нужно для ее
диссоциации. При столкновении с другими
молекулами она может либо потерять некоторую
часть энергии, либо приобрести недостающую
для диссоциации порцию энергии. В последнем
3f

Рис. 1. При удачном столкновении колебательно-возбужденная
молекула может получить нужную порцию энергии и диссоциировать
случае молекула распадется на атомы (рис. 1).
Число таких «удачных» столкновений для
большинства молекул составляет лишь очень
малую долю от общего их числа. Эта доля
называется вероятностью реакции. Если мы
будем знать ее, то сможем вычислить скорость
w элементарной реакции. Она будет просто
равна числу столкновений, помноженному на
вероятность реакции /
w = z-n2'f9
где п — число частиц, содержащихся в 1 см3
газа, a z — коэффициент, характеризующий
частоту столкновений молекул данного сорта,
-который можно вычислить на основе
кинетической теории газов.
Таким образом, задача вычисления
скорости элементарной реакции сводится к
определению вероятности реакции /. Эта величина
должна зависеть и от энергии, необходимой
для диссоциации молекулы, и от порции
энергии, которая может передаваться при
соударении. Одновременно с диссоциацией может
происходить обратная ей реакция соединения
атомов в молекулу. Рассуждая в обратном
порядке, мы придем к выводу, что скорость
реакции соединения равна числу «удачных»
одновременных столкновений двух атомов и
одной молекулы. Удачным столкновением
теперь будет такое, когда при соединении
атомов часть колебательной энергии передастся
молекуле, а вновь образовавшаяся молекула
будет обладать энергией, меньшей энергии
диссоциации. Только в этом случае
соединение атомов даст устойчивую молекулу.
Рассмотрим теперь механизм реакций
обмена, например Вг + Н2 — НВг + Н. Между
атомами газообразных водорода и брома
существует сильное притяжение. Из-за этого
может возникнуть такая ситуация, когда атом Н
слишком удалится от другого, а в это время
к нему достаточно близко подлетит атом Вг.
Тогда притяжение между ними «пересилит»
притяжение между Н и Н в молекуле Н2, и
образуются молекула НВг и атом Н (рис. 2, а).
Скорость этой реакции также будет равна
числу удачных столкновений. Понятие «удач-
ное» в этом случае несколько сложнее. Оно
означает, во-первых, что энергия всех трех
взаимодействующих атомов должна быть
достаточной для обмена атомами. Во-вторых,
для этого нужна подходящая конфигурация,
взаимное расположение атомов. Показанная
на рис. 2, б конфигурация «неудачна» для
реакции, и в этом случае дело ограничится
передачей какой-то порции энергии от Вг к Hi
или наоборот. По-прежнему вероятность
реакции /будет определяться долей удачных
столкновений, а скорость элементарной реакции
обмена будет зависеть как от числа
столкновений, как и от вероятности реакции /.
28 ноября 1964 г. в
Институте химической физики АН
СССР гость из США
профессор Э. Тэйлор сделал
доклад «Применение
скрещенных молекулярных
пучков в химической кинетике».
Профессор Э. Тэйлор
один из пионеров
применения скрещенных
молекулярных пучков для
решения проблем химии. Ему
хорошо знакомы и
трудности, с которыми здесь
приходится сталкиваться.
32

Мы рассмотрели элементарные реакции
трех важнейших типов — реакции диссоциации,
обмена и соединения атомов. Существуют и
другие типы элементарных реакций. Но во всех
Рис. 2. Прн достаточной энергии и удачной конфигурации
столкновения атом Н колебательно-возбужденной молекулы Нг может
соединиться с атомом Вг, образуя молекулу НВг
случаях важнейшей характеристикой скорости
элементарной реакции остается величина
вероятности реакции.
Мы так подробно остановились на этом
вопросе потому, что дальше речь пойдет о
прямом экспериментальном определении
величины вероятности реакций, о возможности
раздельного определения важнейших факторов,
эт которых эта вероятность зависит. Эту
возможность дает метод скрещенных
молекулярных пучков.
ЧТО ТАКОЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПУЧОК
Молекулярный пучок — это направленный
поток молекул или атомов в вакууме.
Направленность потока может сохраняться только в
том случае, если в нем не происходят
столкновения молекул. Иными словами,
молекулярный пучок — это поток невзаимодействующих
молекул.
Чтобы понять, как он получается, нужно
вернуться к картине движения молекул в газе.
Из-за хаотичности столкновений траектория
полета каждой молекулы представляет собой
зигзагообразную линию (рис. 3). Для
величины расстояния I между двумя столкновениями
существует определенный закон
распределения. Если суммировать очень большое число
величин l\) hi £3*.. и разделить результат на
число столкновений, то независимо от того, с
какой молекулой проделана эта мысленная
операция, всегда получится одна и та же
величина, называемая средней длиной свободного
пробега. Из кинетической теории газов
следует, что она обратно пропорциональна
давлению газа. Средняя длина свободного
пробега играет весьма важную роль в устройствах
для получения молекулярного пучка.
Представим себе сосуд (рис. 4),
разделенный непроницаемой перегородкой на две
камеры. В левой камере заключен какой-то газ,
а в правой поддерживается вакуум. Проделаем
теперь в перегородке щель, через которую
может проходить газ, и рассмотрим два
случая.
Доклад вызвал большой
интерес ученых. Техника
молекулярных пучков уже более сорока лет
широко используется в
физических лабораториях всего мира.
В химических исследованиях ее
применение связано с большими
трудностями. Однако полученные
результаты, хотя они и
немногочисленны, убедительно
свидетельствуют об огромных перспективах
техники молекулярных пучков для
решения важнейших задач
химической кинетики и теории
реакционной способности.
Фото А. ЛИДОВА

Первый случай. Если размеры щели
значительно превышают длину свободного пробега,
то масса газа устремится из левой камеры в
Рис. 3. Путь отдельной молекулы
в газе представляет собой
зигзагообразную линию со случайно
распределенными величинами
расстояний между соседними
столкновениями
правую, образуя расширяющуюся вследствие
столкновений струю (см. рис. 4, а). Такое
истечение газа описывается законами
аэродинамики и не имеет ничего общего с молекулярным
пучком.
Второй случай. Уменьшим давление газа в
левой камере настолько, чтобы длина
свободного пробега молекул превысила размеры
щели. При таких условиях молекула газа,
пролетая через щель, не успеет столкнуться с
другой молекулой и, выйдя в область вакуума,
будет продолжать прямолинейное движение до
столкновения со стенкой сосуда. Такое
истечение газа называется эффузионным.
Вылетающие через щель молекулы почти никогда
не встретятся (исключением будут только те
крайне редкие случаи, когда быстрые
молекулы догоняют медленные, летящие по той же
самой траектории). В то же время из-за
хаотичности движения частиц в левой камере
направление вылета отдельных молекул будет
самым различным (см. рис. 4, б).
Рис. 4. Если размеры щели больше,
чем средняя длина свободного
пробега, то истечение газа происходит в
виде массового потока,
расширяющегося вследствие столкновений молекул.
Если длина свободного пробега
больше размеров щели, то происходит
эффуэионное истечение газа и
отдельные молекулы вылетают из камеры, не
испытывая столкновений. С помощью
диафрагм из такого потока
выделяется молекулярный пучок
Итак, если размеры щели меньше длины
свободного пробега, получается «излучатель»
отдельных молекул, движение которых
происходит совершенно независимо. Если теперь
поставить на пути молекул диафрагмы, то
можно выделить узкий, почти параллельный пучок
молекул.
С этим пучком можно проделать много
интересных и важных опытов. Еще в 1911 г.
Л. Дюнуае экспериментально подтвердил
опытами с молекулярным пучком одно из
основных положений кинетической теории газа —
прямолинейность движения молекул в
промежутках между столкновениями. Сейчас такой
опыт показался бы даже несколько наивным,
Закон распределения молекул идеального газа
по скоростям был теоретически получен Максвел-
dn
лом еще в прошлом столетии. Доля молекул
движущихся со скоростью v,
до v + dv равна
dn
п 7
в интервале от и
DГ(£Г'-""■*•
где т—масса молекулы, Г — абсолютная
температура, k—постоянная Больцмана A,3805 -
- Ю-16 эрг/градус).
Развитие идей о случайности взаимодействий
привело Больцмана к формулировке закона
распределения молекул по энергиям любого вида.
Эти работы составили основу статистической
физики.
но в свое время он сыграл важную роль в
экспериментальном обосновании теории. (Следует
заметить, что на самом деле из-за сил
земного тяготения траектории полета молекул
отличаются, хотя и очень мало, от прямых линий.
Этот эффект был обнаружен позднее в более
тонких опытах с очень узкими пучками).
Необходимо подчеркнуть одно крайне
важное свойство молекулярного пучка, которое
позволило поставить еще более важные для
науки опыты. Дело в том, что вылетающие
через щель молекулы сохраняют то же
распределение по энергиям и скоростям, которое они
имели внутри камеры. Можно сказать поэтому,
что молекулярный пучок — это просто образец
газа, взятый из камеры-источника в очень
удобном для исследования виде. Легко понять,
что это *дает возможность экспериментальной
проверки фундаментальнейшего закона
кинетической теории газов, теоретически
выведенного Максвеллом,— закона распределения
молекул по скоростям. Гакой опыт был впервые
проделан Б. Ламбертом в 1929 г. Ввиду
особенной важности вопроса эксперименты в той или
34

мной форме проводились позже
неоднократно, показывая один и тот же результат- В
настоящее время справедливость закона не
подвергается сомнению, поэтому если при
исследовании какого-либо объекта обнаруживают
отклонения от него, то это свидетельствует о
присутствии в изучаемом веществе молекул
другого «сорта». Именно таким способом
были, например, определены в парах LiF, LiBr
и LiCI димеры и тримеры соответствующих
молекул.
Все же самый яркий момент в истории
исследований молекулярного пучка — это опыты
О. Штерна и В. Герлаха A921 г.) с пучками
атомов серебра в сильном неоднородном
магнитном поле. Они доказали пространственное
квантование магнитных моментов атомов и
послужили одной из экспериментальных основ
квантовой механики, науки, играющей
ведущую роль в современной физике.
Трудно даже перечислить в журнальной
статье те многообразные возможности,
которые открывает применение методики
молекулярного пучка в самых различных областях
экспериментальной науки.
СКРЕЩЕННЫЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПУЧКИ
И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА
Можно сделать устройство с двумя
молекулярными пучками и расположить источники
диафрагмы так, чтобы пучки пересекались в
определенном месте. При пересечении пучков
некоторая, весьма небольшая часть молекул
(около 1%) будет испытывать соударения и
изменять направление движения. Число частиц,
рассеянных под разными углами к
направлению пучка, будет различным. Закон изменения
потока частиц в зависимости от угла рассеяния
называется угловым распределением
рассеяния. Оно может быть рассчитано на основе
законов механики, если известны силы
взаимодействия между молекулами. И наоборот, если
измерено угловое распределение, можно
рассчитать, каковы эти силы взаимодействия. Этим,
пользуются физики и, сталкивая различные
частицы в пучках, получают весьма точные и
очень важные сведения о характере
взаимодействия между молекулами и атомами.
Теперь представим, что наряду с простым
рассеянием в результате столкновения между
молекулами может произойти химическая
реакция. Тогда в потоке рассеянных частиц
появятся новые молекулы — продукты реакции.
Определив поток новых молекул и поделив его
на общий поток рассеянных частиц, мы,
очевидно, получим вероятность реакции —
экспериментально найдем один из основных
факторов, определяющих скорость элементарной
реакции.
Идея метода так проста, а решение
вопроса кажется настолько кардинальным, что
относительно химиков могут возникнуть
подозрения в их, мягко говоря, несообразительности.
Иначе почему бы этот метод вплоть до самого
последнего времени почти не применялся для
изучения химических реакций?
Дело просто в том, что экспериментальные
трудности осуществления таких опытов долгое
время казались непреодолимыми.
В чем существо этих трудностей?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно
вернуться к особенностям получения
молекулярного пучка. Как уже говорилось, необходимо,
чтобы длина свободного пробега молекул газа
в камере-источнике превосходила размеры
щели. Из-за этого приходится работать при
давлениях порядка 1 мм рт. ст. или меньше-
Расчет показывает, что в таких условиях на
расстоянии около 10 см от щели в достаточно
хорошо диафрагмированном пучке общий поток
частиц составляет около 1013 молекул в
секунду. Поток молекул, рассеянных при
пересечении пучков, составляет несколько процентов от
потока в одном пучке, т. е. примерно 10й
молекул/сек. При измерении углового
распределения рассеяния приходится иметь дело с
потоками порядка 10° молекул в секунду и
меньше. Нужно было бы ждать около 1000 лет,
чтобы накопить столько молекул, сколько
содержится в 1 см3 воздуха при обычных
условиях...
Поэтому главная проблема состоит в
измерении малых потоков молекул. У физиков ее
решение облегчается тем, что при исследова-
Немецкие ученые О. Штерн и В. Герлах
изучали пучок атомов серебра, которые имеют
определенный магнитный момент. Под действием
сильного неоднородного магнитного поля такой
пучок в соответствии с представлениями
классической теории должен был просто расширяться,
поскольку направление магнитного момента
атома (и, следовательно, действие отклоняющих сил)
может быть произвольным. Однако опыт показал,
что пучок атомов серебра разделяется на два
четких, отклоненных в противоположных
направлениях, пучка. Это означает, что магнитные
моменты (точнее, их проекции на направление поля)
принимают только две противоположные ориен-
гац-ии в пространстве. Этот эффект, называемый
^пространственным квантованием» магнитных
Аоментов, может быть объяснен только на
основе квантовой механики.
з* 35

нии рассеяния им не нужно определять
химическую природу частиц, так как она заранее
известна. Это обстоятельство позволило им
быстро найти подходящие методы определения
или, как говорят, детектирования частиц,
основанные на различных физических
явлениях.
У химиков проблема детектирования частиц
осложняется двумя обстоятельствами.
Во-первых, даже для самых быстрых реакций
замещения величина вероятности / равна 10~3 и
меньше. Следовательно, поток продуктов реакции
будет еще в 1000 раз меньше потока
рассеянных частиц. И все же не это главное. Дело в
том, что детектор помимо высокой
чувствительности должен еще и различать химическую
природу молекул. В противном случае в
потоке рассеянных частиц будет невозможно
отличить продукты реакции от исходных молекул,
а значит — невозможно определить и
вероятность реакции. Так что, по-видимому, нужно
признать, что причина скептического
отношения химиков к методу скрещенных
молекулярных пучков вполне уважительна.
И все же в результате многолетнего труда
ученых нужный метод детектирования атомов
и молекул был найден.
Его сущность состоит в следующем.
Известно, что некоторые атомы и молекулы при
ударе о раскаленную поверхность определенных
металлов способны приобретать
положительный или отрицательный заряд, превращаясь в
ионы. С помощью электрического поля эти
ионы можно заставить двигаться в нужном
направлении, а затем собирать их на
специальную металлическую пластинку-коллектор. При
этом во внешней электрической цепи
коллектора возникает ток. Зная величину
вероятности ионизации (ее можно измерить
экспериментально) и величину электрического тока,
можно вычислить поток падающих на
ионизирующий металл атомов или молекул.
При современной измерительной технике
можно регистрировать даже такие ничтожно
малые токи, которые соответствуют потоку
всего лишь в 10 ионов в секунду.
Такая чувствительность уже
удовлетворительна для химиков. Трудность заключается в
другом — детектор чрезвычайно плохо
различает природу частиц. Например, нагретая
вольфрамовая проволока будет почти одинаково
хорошо реагировать и на атомы калия и на
молекулы бромистого калия. Выход был найден
Э. Тэйлором и С. Датцем в 1955 г. Они
заметили, что в отличие от вольфрамовой
раскаленная платиновая проволока ионизирует атомы
калия и почти не ионизирует молекулы КВг.
Рис. 5. При пересечении молекулярных пучков возникает
поток рассеянных частиц. Его угловое распределение
характеризует силы взаимодействия между молекулами. В случае
химической реакции поток образовавшихся молекул — про*
дуктов реакции — будет иметь свое угловое распределение.
Детекторами служат раскаленные вольфрамовая и платиновая
проволоки. На вольфраме ионизируются молекулы КВг и
атомы К, а иа платине — только атомы К. По току, наведенному
этими ионами, судят о потоке молекул
Это и натолкнуло их на мысль использовать в
детекторе два разных ионизатора (рис. 5) —
один из платины для измерения потока атомов
калия, а другой из вольфрама для измерения
суммарного потока атомов калия и молекул
КВг. С таким детектором Э. Тэйлор и С. Датц
исследовали реакцию К + НВг = КВг + Н,
продуктами которой как раз и являются молекулы
КВг, и определили ее вероятность.
Это был первый успех применения метода
скрещенных молекулярных пучков для целей
химической кинетики. В дальнейшем Э. Тэйлор
и С. Датц применили устройство, позволяющее
получать молекулярный пучок с заданной
скоростью движения молекул и, следовательно,
с заданной кинетической энергией—так
называемый селектор скоростей. Измеряя скорость
движения атомов калия, они определили ту
минимальную энергию, при которой может
протекать реакция. Эта величина — важнейший
фактор, определяющий скорость
элементарной реакции,— называется энергией
активации.
Из деталей углового распределения
продуктов реакции удалось определить и второй
36

основной фактор—долю удачных для
реакции конфигураций при столкновениях.
Эти факторы полностью определяют
величину вероятности реакции. Замечательно здесь
то, что они найдены порознь, тогда как
обычными для кинетики способами можно
определить только общую величину вероятности
реакции, да и то далеко не так точно.
После первой работы был предпринят ряд
других исследований с молекулярными
пучками, в которых к настоящему времени изучено
уже около десятка реакций замещения. Одна
из них (Д. Гершбах, Г. Квей и Д. Норрис)
особенно интересна тем, что в ней удалось
экспериментально показать, как распределяется
энергия, выделяющаяся при реакции, в ее
продуктах. Речь идет о реакции К + CH3J = KJ +
+ СНз. На основании анализа углового
распределения продуктов реакции KJ и СНз в
скрещенных молекулярных пучках было показано,
что большая часть выделяющейся энергии
расходуется на колебания молекул продуктов,
а на долю их поступательного движения
остается всего около 20% энергии.
Вопрос о том, в каких пропорциях
распределяется энергия по видам движения
(колебания, вращение и поступательное движение),
помимо большой научной важности, имеет
немалое прикладное значение. От способа
распределения энергии в продуктах реакции
зависит, например, производительность ракеты...
В настоящее время опыт применения метода
скрещенных молекулярных пучков еще не
велик, а проделанные исследования правильнее
было бы рассматривать как своеобразное
испытание самого метода. Это испытание
прошло более чем успешно. Некоторые ученые
рассматривают эти первые успехи как начало
нового этапа истории химической кинетики,
и мы склонны присоединиться к такому
мнению. И дело не только в том, что метод
скрещенных молекулярных пучков позволяет
измерить какие-то параметры реакции более
точно. Самое главное определяется тем, что этот
метод открывает новые, более перспективные
пути для очень глубокого проникновения в
детали механизма элементарных реакций.
Можно надеяться, что именно метод
скрещенных молекулярных пучков даст сведения,
чедостающие для построения возможно более
общей и точной теории химических реакций.
ПРОСТЫЕ ОПЫТЫ
АММИАК ИЗ АЗОТНОЙ
КИСЛОТЫ
В пробирку вставляется
резиновая пробка толщиной 1 см,
срезанная на одну треть. Диаметр
пробки в несрезанной части точно
равен внутреннему диаметру
пробирки.
В левую часть пробирки
наливают пипеткой раствор азотной
кислоты (концентрация 1:5) и
кладут пинцетом железные
опилки или несколько кусочков цинка.
В правую часть пробирки
насыпают немного восстановленного
железа. Пробирку закрывают
пробкой с газоотводной трубкой,
конец которой опускают в раствор
фенолфталеина. Раствор азотной
кислоты для ускорения реакции
подогревают. Когда из пробирки
будет вытеснен весь воздух,
нагревают катализатор.
Фенолфталеин приобретает малиновую
окраску.
На первый взгляд опыт кажется
парадоксальным: кислота
превращается в... щелочь.
Объясняются результаты опыта
так. Известно, что при
взаимодействии металла (в данном случае
цинка или железа) с разбавленной
азотной кислотой образуются
различные окислы азота, среди
которых преобладает окись азота NO.
Но так как берется разбавленная
азотная кислота, то окислительные
свойства ее уменьшаются, и
поэтому не весь водород,
образующийся при этой реакции,
окисляется в воду. Небольшая часть
его выделяется в свободном виде.
Окись азота и водород, проходя
над нагретым железом, и дают
аммиак:
5Н2 + 2NO - 2NH3 + 2HO.
37

земле тоже
Земля — как человеческий
организм. Ей тоже нужен уход,
и уход современный, на
научной основе
Недалеко ушло то время, когда многие «ученые
люди» нам говорили:
— Минеральные удобрения земле не нужны!
Используйте только навозно-торфяные компосты!
Но плохо родила наша земля... Она и сейчас еще
больна. А как ее лечить? Когда к больному приходит
врач, он прежде всего посылает на исследование кровь
больного, меряет ему температуру, слушает сердце,
изучает отходы его организма. Земля—как
человеческий организм. Ей тоже нужен уход, и уход
современный, на научной основе.
Но не всегда еще хорошо бывает поставлена
работа в лаборатории колхозного агронома. Редко
проводится химический анализ почв, не учитывается — в
соответствии с данными науки,— под какие культуры
лучше использовать тот или иной участок. У нас в деревне,
например, испокон веков не сеяли ячмень. Считали,
что он не уродится... Но помогла агрохимия, добавили
в почву нужные вещества—и получаем отличный
урожай! А на будущий год нам на все поля обещали
гербициды. Уничтожим все сорняки и получим намного
больше хлеба. И здесь химия нам поможет!
Давно меня заботит мысль: хорошо бы в каждое
колхозном хозяйстве завести свой опытный участок,
где местный агроном, применяя новейшие удобрения и
различные сорта семян, изучал бы «характер» своей
земли, ее «повадки», ее ответ на эти нововведения.
Опытные результаты можно потом учитывать в
сельскохозяйственном производстве—это убережет нас от
многих ошибок и «перегибов». Чтобы не получалось так:
то кладем удобрений меньше, чем нужно, а то —
больше, чем нужно, и губим посевы.
Да, в каждом деле можно сделать что-то свое,
настоящее. Мы живем в такое время, когда наука очень
быстро движется вперед. С ее успехами должен быть
знаком и каждый колхозник, труженик земли. Если
сумеешь заинтересовать человека, он увереннее смотрит
в будущее и стремится его приблизить.
Пусть новый журнал поможет укрепить эту веру
в науку.
Депутат Верховного Совета РСФСР
дважды Герой Социалистического Труда
П. А. ПРОЗОРОВ — председатель колхоза
«Красный Октябрь» Куменского района
Кировской области
нужны врачи
е=$&<

Репортаж из Института элементоорганических соединений АН СССР
ПЛЮС К ОДНОЙ
ТЫСЯЧЕ
Любители статистики как-то
подсчитали, что в мире существует
около тысячи вариантов таблицы
Менделеева. Во внимание были
приняты, кажется, все отклонения
?т классического образца. Но
можно утверждать наверное, что
еще одну «разновидность»
таблицы — огромную, выполненную в
камне, пятиэтажную, статистики не
учли. Этим тысяча первым ее
воплощением хочется назвать
замечательный научный центр,
Институт элементоорганических
соединений Академии наук СССР.
Сравнение — не такая уж
большая натяжка. Загляните в любую
лабораторию института. В каждой,
словно в клетке гигантской
таблицы, обосновался какой-нибудь
элемент. В историю многих из них
ГГП
ржи
I 1JL ШЖ
■ 1 ДЖКЕ
plferri
ш
Fi^»™ |<Ь|
вписываются здесь новые
разделы. Это — мир науки, возникшей
на стыке двух могучих ветвей
химии — органики и неорганики.
Разные элементы, введенные в
органическую молекулу,
выступают тут в неожиданном обличий,
рождают новые классы
интересных соединений.
Возьмите, к примеру, кремний.
Его всегда считали главным
элементом минерального мира. А в
лаборатории академика К. А.
Андрианова атомы этого
жаростойкого, прочного, твердого вещества
включили в орнамент гибких,
эластичных, но не очень прочных
полимерных молекул. Так появился
каучук на кремниевой основе —
еще один материал из большой
группы кремнийорганических
соединений.
В другой лаборатории
соединили с органикой атомы «крылатых»
металлов из 13 и 22 клеток
менделеевской таблицы. Новые
представители класса алюминий-титан-
органических соединений
оказались хорошими катализаторами
химических процессов.
ПОД ЗНАКОМ
«СВЕТОНОСНОГО»
Фосфор. Философский камень,
дарующий вечную молодость и
превращающий железо в золото.
Веками искали его алхимики. И
показалось в XVII веке—нашли. Бе-
рое вещество, загадочно
светившееся в темноте. Нет, не дало оно
гамбургскому купцу Брандту ни
желанного бессмертия, ни
золота. Но спустя столетия,
«светоносный»— а именно так переводится
слово фосфор — открыл свои
истинные богатства.
Более многоликий, чем Аркадий
Райкин на эстраде, этот элемент
оказался вездесущим. Соединения
его в недрах гор и в веществе
мозга, в ископаемой кости
мамонта и в корне растения. Фосфор —
элемент жизни. И он же —
элемент смерти. Одни фосфорорга-
нические вещества — страшные
яды, другие — превосходные
лекарства...
Что ж, конечная точка нашего
маршрута выбрана удачно.
Проведем сегодня день «под знаком
светоносного», в лаборатории
фосфорорганических соединений,
которой руководит академик
Мартин Израилевич Кабачник.
На первый взгляд, ничто
особенно не привлекает здесь внимания.
Лаборатория как лаборатория.
В каждой комнате — обязательные
вытяжные шкафы. В -них —
стеклянная армада аппаратов синтеза,
от примитивных колб до
ювелирных произведений
инженерно-стеклодувного искусства.
Традиционные «доспехи» современного ис-
с лед ов ател я-х имика.
Но вот уже что-то новое! Это
«оружие» явно из арсенала
физиков: по светящемуся экрану
прибора мечется зеленая точка —
след электронного луча.
Громоздятся аппараты спектрального
анализа. Новейшая техника
физического и химического
эксперимента. Значит, ученые
подбираются здесь к сокровеннейшим тай-
39

нам вещества. Значит, велика и
сложность проблем, решаемых
здесь.
НА ПРИЦЕЛЕ —ВРЕДИТЕЛИ
ПОЛЕЙ
Первый наш собеседник в
лаборатории— кандидат химических
наук Савелий Тимофеевич Иоффе.
Он знакомит с общим
направлением работ — и прикладных и
чисто теоретических. Все они
связаны с изучением и дальнейшим
пополнением необычайно
разнообразного семейства
фосфорорганических веществ, в котором
встретите и лекарства, и
сельскохозяйственные яды, и
растворители, и негорючие пластмассы, и
пропиточные материалы, и
аналитические реактивы. Среди этого
многообразия одна из самых
важных — группа физиологически
активных веществ, соединений,
способных оказать серьезное
влияние на ход важнейших процессов
в живом организме.
Инсектициды — широко
известные препараты для уничтожения
вредителей полей и садов.
Казалось бы, много ли интересного
найдет исследователь в этой
хорошо разработанной области
химии, давшей, кроме ДДТ и
гексахлорана, еще обширный список
новых препаратов? Но все дело
как раз и состоит в том, что
поставить точку в этом списке пока
невозможно. Насекомые на
редкость живучи, и, подобно
бактериям, «привыкают» к действию
того или иного яда. Инсектицид,
безотказно работавший еще
несколько лет назад, вдруг
неожиданно оказывается не
эффективным. В чем дело?
Под действием инсектицида
погибает большинство насекомых,
против которых ведется
химическая война. Но некоторые
все-таки выживают. По каким-то, порой
не известным науке, причинам они
оказываются устойчивыми к
действию яда. И эту устойчивость, как
правило, передают потомству.
Происходит искусственный отбор
наиболее сильных, выносливых
популяций. В итоге уже через
несколько лет приходится начинать
борьбу сызнова, и каждый раз —
новыми средствами.
Поиск новых инсектицидов
усложняется, а требования,
предъявляемые к ним, растут. Еще
недавно основной меркой качества
была только высокая степень
эффективности и, за неимением лучшего,
применялись препараты, не вполне
безопасные для людей и
домашнего скота. А сегодня выдвинуты
новые требования: инсектициды
должны обладать ярко
выраженной избирательностью действия.
Иными словами — нужны
препараты, смертельные для насекомых-
вредителей, но абсолютно
безвредные для человека, домашних
животных, птиц, пчел...
Как же решается эта задача, как
идет направленный синтез новых
фосфорорганических
ядохимикатов?
Поиски ответа на этот вопрос
привели нас в группу, которой
руководит кандидат химических наук
Татьяна Алексеевна Мастрюкова.
ТАКТИКА И СТРАТЕГИЯ
ПОИСКА
В плотно закрытой колбе тускло
поблескивает на солнце жидкость
желтоватого цвета. Инсектицид
М-81. Он уже начал успешную
войну с вредителями хлопковых
плантаций в Узбекистане и
Таджикистане, в Казахстане и Крыму.
История появления этого
препарата— традиционный до последнего
времени путь работы химика.
Исследователь создал гипотезу
об основном принципе
построения молекул фосфорорганических
ядов. В соответствии с этой
схемой он последовательно
перебирает различные варианты
группировок атомов, контролируя свою
работу по результатам первичных
испытаний. На каком-то очень
неблизком от начала работы этапе
становится ясно — новый препарат
получен. Но никому еще не
известны практические свойства
вещества. Начинается очередной этап
исследований. Получили
препарат — проверяют его
эффективность. Если результат
положительный, следуют испытания на
избирательность действия. Если и с
этой стороны все в порядке,
проводят серию опытов по
определению комплекса
физико-химических свойств нового инсектицида.
И только затем приступают к
разработке технологии. Ну, а еслиг
хотя бы по одному показателю
новый препарат оказывается не
подходящим, поиски начинаются
сначала...
Что же бывает чаще — успех
или неудача?
— Удачи на эмпирическом пути
поиска случаются всё реже,—
утверждает Татьяна Алексеевна
Мастрюкова.— Академик А. Е.
Арбузов как-то подсчитал, что из
каждых двух-трех тысяч
фосфорорганических соединений,
синтезированных в мире, практическое
применение находит только одно.
Поистине «в грамм ■— добыча,
в год — труды». Значит, нужны
принципиально новые пути
поиска...
Где же пролегают эти новые
пути? Как искать отправную точку
к созданию теории
целенаправленного синтеза
фосфорорганических ядохимикатов?
В лаборатории академика
М. И. Кабачника выбрали путь
глубокого проникновения в механизм
действия ядов.
Было решено тщательно
проследить путь «ядовитых» молекул
по лабиринтам организмов
насекомых и животных.
Исследователю вменялось в обязанность
найти те клетки и органы,
жизнедеятельность которых нарушалась
под действием ядов. В этом
познании должен был раскрыться
секрет эффективности действия
препаратов — тех, которые уже
существовали, и тех, которые
только предстояло создать.
А как достичь избирательности
действия препарата? Вероятно,
предстояло найти малейшие
различия в тех превращениях,
которые претерпевают яды в разных
организмах: насекомых, животных,
человека...
w
I

С таких глубин биологии
начиналось решение проблемы
целенаправленного синтеза
инсектицидов, проблемы, в общем-то,
химической.
В ходе этой интереснейшей
работы отыскались добровольные
соратники из многих научных
учреждений страны. Первым из них
стал ленинградский фармаколог
профессор М. Я. Михельсон. Он
организовал
медико-биологическую часть работы. Используя и
чисто физиологические, и
биохимические методы, профессор и его
сотрудники занялись изучением
действия фосфорорганических
веществ на организмы буквально на
всех уровнях: целый организм,
отдельный орган, клетка,
молекула...
Энтомологическую службу в
общем научном поиске возглавил
профессор Д. М. Пайкин, тоже
ленинградец. Важный раздел работы
достался
биохимикам—профессорам В. А. Яковлеву и А. П. Брест-
кину. Наконец, одну из самых от-
ветственных ролей взял на себя
киевский профессор Ю. С. Каган.
Именно ему, врачу-гигиенисту, и
принадлежит право решающей
оценки: обладает ли новый
препарат необходимыми санитарно-
гигиеническими свойствами.
Так родился не совсем обычный
научный коллектив, шутливо
окрещенный его участниками
«колхозом». Этот союз, не
зафиксированный ни в каких официальных
документах, скреплен общей
горячей заинтересованностью,
абсолютной доброжелательностью
и большой дружбой всех его
членов.
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
ОТ ПРОТИВНОГО
В общей работе рождались
первые результаты.
Было известно, что многие
физиологически активные фосфор-
органические вещества обладают
так называемым антихолинэстераз-
ным действием. Они тормозят
работу холинэстеразы, одного из
важнейших ферментов, на
который природа возложила функции
регулировщика реакции нервов и
мышц на раздражения.
В принципе дело обстоит так.
Мозг среагировал на какой-то
раздражитель. В центральной
нервной системе вспыхнул
импульс. Он стремительно пробежал
по нервному волокну — нейрону
и дошел до нервного
узла—ганглия. Здесь ему надо перебраться
на другой нейрон, чтобы
следовать дальше. Но
непосредственного контакта между нейронами
нет. И тогда возбужденное
нервное волокно «роняет» на
невозбужденное капельку довольно
простого органического
вещества — ацетилхолина. Так,
передавая с помощью ацетилхолина
нервный импульс, нейроны
доносят его до мышцы или до
железы, которые должны среагировать
на раздражитель. Как только
сигнал о возбуждении передан,
вступает в действие
фермент-регулировщик. Он разлагает ацетилхо-
лин. Продукты распада тут же
удаляются с поверхности иннер-
вируемой клетки. При этом
освобождается и сам фермент. Он
снова готов к действию.
А что происходит, если в
организм попадает вещество антихо-
линэстеразного действия? Фермент
реагирует с ним, а не с ацетилхо-
лином. Продукты этой реакции
разлагаются далеко не так быстро.
Холинэстераза не освобождается,
и через некоторое время запас
активного фермента иссякает.
Вещество-раздражитель ацетилхолин
накапливается в нервных и
нервно-мышечных сочленениях. А
«защищаться» мышце нечем.
Импульсы становятся хаотическими. В
итоге: судороги, спазмы, смерть.
Антихолинэстеразные препараты
избирательного действия трудно
получить потому, что
холинэстераза содержится в организмах и
насекомых, и животных, и человека.
Разница лишь в том, что у
теплокровных этот фермент ответствен
за реакции и центральной нервной
системы, и многих периферийных
нервных узлов, и
нервно-мышечной передачи. А у насекомых
процесс передачи возбуждения от
нерва к мышце, по-видимому,
обходится без ацетилхолина. Значит,
и холинэстераза, вероятно, в ней
не участвует.
Было решено использовать это
различие. Поставили задачу —
получить фосфорорганические
препараты, которые не могли бы
добраться до центральной нервной*
системы. Сфера их действия
должна ограничиться
нервно-мышечными сочленениями, т. е. тем
районом, где есть очевидная разница-
в механизме действия.
Опыт следовал за опытом, и
вот, наконец, в группе кандидата
химических наук Н. Н. Годовико-
ва получили густую бесцветную
жидкость — препарат ГД-42. Это
вещество очень сильно подавляло
холинэстеразу, но не способно
было проникать в мозг
теплокровного животного или
центральную нервную цепочку
насекомого!
Испытания показали: ГД-42
действует на нервно-мышечную
передачу... теплокровных животных и
очень ядовито для них. А на
насекомых оно не действует
совсем... Все шолучилось наоборот!
Но химики не очень огорчены
этой очевидной неудачей. Ведь
пути открытий могут, как
доказательства теорем, идти от
противного! Раз решилась обратная
задача, значит можно решить и
прямую. Рождение препарата ГД-42
подтверждает правильность
избранного пути, доказывает
возможность осуществления нового
принципа избирательности.
Следовательно, сделан еще один шаг
к получению инсектицидов с
заранее заданными свойствами.
К цели может вести и другой
путь. Его выбрали, им идут
сотрудники группы Т. А. Мастрюковой.
Они решили сыграть на другом
различии. У теплокровных есть
некоторые ферменты, способные
разрушать физиологически
активные фосфорорганические
вещества и тем самым предотвращать
их действие на холинэстеразу, а
у насекомых таких ферментов нет
или почти нет. Значит, нужно
создавать инсектициды, легко
разрушаемые такими ферментами.
Они будут губительны для
насекомых-вредителей, но
безопасны для животных и человека! Как
должны быть построены
молекулы таких инсектицидов? Этого
исследователи пока не знают. Но
они ищут...
СКОЛЬКО ПРЕВРАЩЕНИЙ
ЕЩЕ ВПЕРЕДИ!
В лаборатории уже горят пам-
лы. Кончается день, проведенный
среди увлеченных, ищущих
людей — ученых, принимающих
участие в широчайшем фронте иссле-
41

довательских работ: от не
прекращающегося ни на день сражения
за урожай до поединка врача с
болезнью...
Но фосфор, многоликий и
вездесущий фосфор,— это не только
инсектициды и лекарства.
— Синтез новых
физиологически активных фосфорорганических
соединений — чрезвычайно
интересная, увлекательная задача, но
все, что с ней связано,— это
только часть наших работ,— говорит
на прощание академик М. И. Ка-
бачник.
— Более широкая задача —
глубже узнать закономерности,
управляющие строением и
химическими реакциями веществ, в
частности, фосфорорганических.
И здесь природа преподносит
нам сюрпризы — подарки и
разочарования. Понятное сменяется
непонятным. Порой неожиданно
находятся новые практические
результаты. Несколько чаще
приходят «запланированные» победы.
Снова мы обращаемся к
технологам, снова испытания, опытные
партии... И не прекращающийся
поиск...
Все это вместе и называется
увлекательной, изнуряющей и
дающей новые силы научной
жизнью.
В. СТАНЦО
ПРОСТЫЕ ОПЫТЫ
ПОЛУЧЕНИЕ «АНИЛИНОВОЙ СМОЛЫ»
Полимеризация и
поликонденсация — это сложные химические
процессы. Для того чтобы
получить хороший полимерный
материал, нужно иметь специальные
установки, высококачественные
исходные вещества, катализаторы
и инициаторы.
А нельзя ли обойтись без
сложных приборов и дефицитных пре-
Этот опыт требует некоторого
искусства и довольно редких
реактивов. Но зато он позволяет
получить настоящий нейлон!
Прежде всего выберите
подходящий сосуд. Емкость его
должна быть примерно 200 мл, но при
этом он должен быть широким и
невысоким. Самое лучшее, если
это будет химическая
фарфоровая чашка для выпаривания.
Налейте в чашку раствор гексамети-
лендиамина в щелочи E г едкого
натра, 50 мл воды, 6 г гексамети-
лендиамина) и осторожно, по
палочке, прилейте примерно такой
же объем раствора хлорангидри-
да адипиновой кислоты в бензоле.
Теперь осталось совсем немного.
Стоит прикоснуться стеклянной
палочкой к поверхности жидкости,
чуть-чуть отвести палочку в
сторону,— и можно увидеть тонкую
нить самого настоящего нейлона.
Если эксперимент удастся, то вы
вытянете несколько метров
волокна.
паратов—ну, конечно,
пожертвовав иными качествами полимера?
Оказывается, можно.
В качестве лаппарата»
используется при этом обычная
пробирка, закрепленная в штативе или
деревянном держателе. В нее
примерно до четверти объема
наливается анилин, к которому
добавляется (осторожно!) такое же
количество концентрированной со--
ляной кислоты. Кислота служит
катализатором. Если теперь в
пробирку долить несколько
миллилитров формалина, то в
результате реакции, протекающей с
большим выделением тепла,
образуется так называемая «анилиновая
смола» красного цвета, которая
постепенно затвердевает.
ВНИМАНИЕ! Опыт можно
демонстрировать только в условиях
лаборатории: анилин ядовит.
НЕЙЛОНОВАЯ НИТЬ
42

Можно было бы сказать множество слов,
одно умнее другого, о том, какое отношение
имеет химия к нашей жизни, к моей жизни. Но
я скажу только вот о чем: наш дом на
юго-западе Москвы стоит поблизости от проспекта
Вернадского. Здесь у проспекта Вернадского
есть до сих пор лишь одна сторона. И пока
другая еще не воздвигнута, из окон домов его
видны поля, земля, закаты, звезды, овраги,
далекие новостройки. Я люблю ходить по
проспекту Вернадского. Я часто думаю о
Вернадском, особенно о последних годах его жизни,
когда он сосредоточил внимание на химии
живого вещества и говорил о том, что мы
переживаем новое геологическое эволюционное
изменение биосферы, входим в ионосферу и
что идеалы нашей демократии идут в унисон
со стихийным геологическим процессом и с
законами природы, отвечают ионосфере.
И я однажды написал вот какие стихи:
ВОЗДУХ
Воздух
Создан из вздохов,
Из возгласов, рева и воя,
Он — создание жизни
И он эту землю покрыл
Пеленой перегноя, цветами, листвой и травою —
воздух, взболтанный взмахами крыльев, густой от
сопенья рыл.
Это мы.
Все мы вместе,
В берлогах и норах, в домах, водоемах и гнездах,
Зачастую еще пожирая друг дружку живьем,
Надышали ноздрями, пастями и ртами свой воздух,
Это мы создаем атмосферу, в которой живем*
Это мы.
Превращая древесную кашу в газеты,
Шкуры в шубы и кожу телят в переплеты для книг —
Это мы надышали воздушный покров нашей пышной и
душной планеты,
Но изменим мы к лучшему
Этой планеты
Химический
Лик!
Леонид МАРТЫНОВ
поэзия

■
I Само течение жизни подсказывало Николаю Зи-
нину как быть. Он решил поступить «казенным»
студентом «а физико-математическое отделение
Казанского университета. В Казань добраться можно было
с попутным судном по Волге.
Перезимовавшая в Астрахани холера с
появлением на базарах ягод, огурцов, арбузов проникла в
Саратов -и стала подниматься по Волге, наводя
панический страх. Николай Николаевич заторопился с
отъездом, опасаясь карантинов. На бурлацкой бирже
высокий рыжебородый хозяин торговался с
бурлаками, «о ни с кем не мог договориться.
— Что у тебя?—спросил его Зиннн, видя
бесплодность его поисков.— Куда идешь? Почему они не
соглашаются?
— Косовая, косоушка по нашему,— ответил
тот,— с арбузами, до Казани. Да, видишь, мне-то
нужен одни человек, а никто от артели отстать не
хочет. Мы семьей хозяйничаем, да вот девку мою самая
эта напасть взяла, теперь не управимся.
— Какая напасть? Холера что ли?
— Она самая. В Камышине схоронили.
Хозяйственные заботы перебили горе у мужика.
О дочери говорил он так, как будто дело было в
позапрошлом году. Но в серых глазах стояла печаль не
то от горя, не то от забот. Николай Николаевич
расправил плечи и сказал:
— Меня не возьмешь? Мне в Казань надо.
Справлюсь, чай не боги горшки обжигают!
— Дело не хитрое, покажем... Человек, главное,
чтоб был,— оживляясь заговорил хозяин,— а что
возьмешь? Харч у меня хороший, хозяйский, не
артельный.
— Что положишь, то и возьму!— ответил Зинин.
I Вечером в тот же день он распрощался с Сара-
44
ЛИТЕРАТУРНЫЕ СТРАНИЦЫ
Лев ГУМИЛЕВСНИЙ
Главы из биографической повести, которая выйдет
отдельной книгой в серии «Жизнь замечательных
людей» (Издательство «Молодая Гвардия»).
товом, погрузился на косоушку и на рассвете уже I
помогал хозяину выбирать якоря. |
По бурлацкому счету от Саратова до Казани
было двадцать перемен или участков, по которым
отсчитывали ход судна. Каждая перемена требовала
двух-трех дней пути. На «взвод» груженых судов с
помощью бичевы или «подач» нужно было много
времени. Большие суда за лето делали всего один-два
рейса.
Косо'уиж'И были проворнее. Они очень легки и
быстры на ходу, хорошо лавируют и под парусами
«бегут» по сто-двести верст в день.
Золотые главы казанских церквей . показались |
раньше, чем ждали хозяин косоушки и его работник.
Но эпидемия азиатской холеры продвигалась еще
быстрее.
ШКОЛА НАУКИ И ЖИЗНИ
Здесь учат тому, что на самом
деле cyupcmeyem, а не тому,
что изобретено одним праздным
умом.
ЛОБАЧЕВСКИЙ]
Казанский университет учрежден в 1804 году,
открытие его состоялось в 1814 году, через десять лет.
Но лишь в ректорство гениального русского ученого |
Николая Ивановича Лобачевского университет
получил подлинно научное устройство, образцовую орга-'
низованность и мировую известность. '
Лобачевский был избран ректором в 11827 году.
Неизменно переизбираемый, он оставался в этой дол-1
жности двадцать лет. За эти годы он организовал
и построил учебно-вспомогательные учреждения: биб-'
лнотеку, анатомический театр, физический кабинет,«

химическую лабораторию, астрономическую и
магнитную обсерваторию, университетские клиники.
Застройкой всего участка и был завершен нынешний
архитектурный ансамбль величественного здания
университета.
Через год после вступления в должность ректора
Лобачевский произнес в торжественном собрании
университета «Речь о важнейших предметах
воспитания», прекрасную по форме и необычную для того
времени то содержанию. Высказывая свои взгляды
на высокое назначение науки, он не умолчал и о
главных чертах своего мировоззрения. Оно
складываюсь под влиянием французской просветительной
философии.
Этот высокий, худощавы^ сутуловатый человек,
с головой всегда опущенной как бы в задумчивости,
с глубоким взглядом темно-серых глаз под сурово
сдвинутыми бровями, производил на окружающих
впечатление человека необыкновенного и пользовался
величайшим уважением в городе. Естественно, что
высказанные им мысли о воспитании и назначении
человека должны были заинтересовать всех знавших
и почитавших его людей.
Обращаясь к собравшимся по случаю годового
акта гостям и студентам, Лобачевский говорил:
«Ничто так не стесняет потока жизни, как
невежество; мертвой, прямой дорогой провожает оно
жизнь от колыбели к «могиле. Еще в низкой доле
изнурительные труды необходимости, мешаясь с
отдохновениями, услаждают ум земледельца, ремесленника,
но вы, которых существование несправедливый
случай обратил в тяжелый налог другим, вы, которых ум
отупел и чувство заглохло, вы не наслаждаетесь
жизнью. Для вас мертва природа, чужды красоты
поэзии, лишена прелести и великолепная архитектура,
не занимательна нсторня веков. Я утешаюсь мыслью,
что из нашего университета не выйдут подобные
произведения растительной природы, даже не войдут
сюда, если, к несчастью, родились с таким
назначением. Не войдут, повторяю, потому, что здесь
продолжается любовь славы, чувство чести и
внутреннего достоинства...».
Все это произносилось перед рядами
приглашенных на торжественное собрание губернских
чиновников, военных властей и помещиков. Но никто,
разумеется, не 'принимал ясных утверждений оратора на
свой счет, и речь его сопровождалась
аплодисментами н гулом одобрения.
Обращаясь непосредственно к студентам,
оканчивающим университет, Лобачевский продолжал:
«Человек родился быть господином, повелителем,
царем природы. Но мудрость, с которой он должен
править с наследственного своего престола, не дана
ему от рождения: она приобретается учением... Ум,
если хотят составить его из соображения и памяти,
едва ли отличает нас от животных. Но разум, без
сомнения, принадлежит исключительно человеку:
разум—это значит — известные начала суждения, в
которых как бы отпечатались первые действующие
причины вселенной и которые соглашают, таким
образом, все наши заключения с явлениями в природе,
где противоречия существовать не могут. Как бы то
ни было, но в том надобно признаться, что не
столько уму нашему, сколько дару слова, одолжены мы
всем нашим превосходством перед прочими
животными... Вы счастливее меня, родившись позже. Будем
же дорожить жизнью, пока она не теряет своего
достоинства. Пусть примеры в истории, истинное
понятие, любовь к отечеству, пробужденная в юных
летах, дадут заранее то благородное направление
страстям и ту силу, -которые дозволят нам
торжествовать над ужасом смерти!»
Трудно поверить, что такая речь была публично
произнесена в мрачное царствование Николая I,
(Провозгласившего основами всякого образования
«православие, самодержавие и народность», под которой,
впрочем, подразумевался помещичье-крепостной
строй. Все же речь эта была произнесена и даже
45

I опубликована в «Казанском вестнике», которым
университет снабжал подведомственные ему гимназии.
Зшдан знал речь Лобачевского от строчки до
строчки и, подходя к классическому ансамблю
университетских зданий, с волнением ожидал встречи с
ее автором.
Николай Николаевич появился в приемной
ректора, когда Лобачевский был озабочен поступившим
к нему сообщением университетского врача о том, что
в Казани оказались люди «одержимые холерой».
Через приемную проходили в кабинет ректора и
возвращались обратно служащие, в их движениях
чувствовалась «еспокойная поспешность. Затем появился
в дверях курьер генерал-губернатора в полной
военной форме; он прошел в кабинет никому не
докладываясь. В руках у него был большой белый пакет с
печатями, прошитый нитками.
Губернатор на запрос ректора, основательно ли
заключение университетского врача, отвечал, что у
него «нет достаточной причины подозревать
существование холеры». Лобачевский, успокоенный ответом,
возвратил курьеру конверт со своей -подписью в знак
того, что секретную бумагу он принял в собственные
руки и сам распечатал. После этого он отпустил
бывших в кабинете:
— Пока беспокоиться основания нет, если верить
губернатору,— сказал он,— но готовиться будем!
Врач, выходивший от ректора последним,
обратил внимание на сидевшего <в приемной юношу. На
его гимназическом мундире серебряные пуговицы
были замшены обыкновенными штатскими, и угадать
в нем будущего студента было нетрудно.
— Вы к ректору?—осведомился он и, не
дожидаясь ответа, кивнул на дверь, которую закрыл за
собой,— пройдите, Николай Иванович свободен...
Суровая внешность Лобачевского отражала его
гордый и независимый характер. Но за нею таились
великая доброта, ум и душевная отзывчивость.
Николай Николаевич почувствовал твердость в ногах
под устремленным на него добрым взглядом ректора
и быстро прошел к столу,
— Ходатайствую о принятии меня в число
студентов <физико_математ,ического отделения,— сказал
он, положив перед ректором прошение ,с документами.
— Бы из Саратова?—просматривая сначала
гимназический аттестат, а потом уже разворачивая
прошение, говорил Лобачевский негромко и
приветливо,-— а как же мы вас уведомим, коли вы в
прошении адреса своего не изволили указать?
— У меня адреса нет, господин ректор, я только
что утром прибыл в Казань... Я прошу о зачислении
меня казенным студентом,— объяснился гость, и
Лобачевский с двух слов понял, что у юноши иет ни
средств для жизни, ни пристанища.
— В таком случае оставайтесь пока в нашем
пансионе, впредь до формального постановления,—
просто разрешил ректор трудный вопрос.— Аттестат
ваш хорош, я думаю, что экзамен будет таков же...
Теперь пройдите в канцелярию, отдайте им все это,—
продолжал он, быстро чертя пером свое
распоряжение на прошении,— и там вам все сделают!
Николай Николаевич бережно принял свои
бумаги из рук ректора, поклонился -и с теплым сердцем
отправился разыскивать канцелярию.
Несмотря на успокоительные заявления
губернатора, Лобачевский получил от Совета университетг
наказ «принимать нужные меры для сохранения
здоровья казенных воспитанников и всех живущих в
зданиях университета». Тринадцатого сентября он
закрыл все входы в университет. Люди в этот день, по
запискам профессора Фукса, «уже падали н коченели
на улицах».
Счастливый своей судьбою, Зиннн с благодарным
вниманием наблюдал за энергичными
распоряжениями Лобачевского. Черты проницательного и
необыкновенного ума видны были в каждом из них. Вода,
съестные припасы, все необходимое поставлялось на
отдельный двор. Оттуда в другое время « другими
людьми переносилось в жилые помещения.
Поставленный у единственного 'незапертого входа часовой
и при нем дежурный принимали бумаги, а впускали
в университетский двор только врачей и священника.
Для посылки в город отряжены были люди, жившие
обособленно в здании анатомического театра. Они
выходили в «дегтярном платье» с соблюдением всех
правил самоохраны от заразы. Жившим в зданиях
университета запрещалось всякое общение с
городом. Принимавшиеся дежурными вещн окуривались
хлором, постели болевших холерой обязательно
сжигались, а платье обеззараживалось.
Докладывая через две недели в совете о
принятых мерах, Лобачевский говорил в заключение:
— Полагаю несомненным, что только такими
мерами и можно было предупредить внесение болезни в
университетский двор и здания, ибо из числа 80 сту- I
дентов «н один не был болен даже легкими припад- I
ками холеры, а из 560 человек, живущих в
университете, больных было -всего лишь двенадцать человек.
Четвертого ноября попечитель округа сообщил,
что «болезнь, благодаря создателю, уменьшилась,
вновь занемогающих уже нет», н предписал
«присутствие Совета и Правления возобновить».
Вскоре начались и занятия. 24 ноября 1830 года
после официального экзамена Николай Николаевич
Зинин был зачислен в казенные студенты отделения
физических и математических наук. Экзаменовал его
Лобачевский. Он занимал кафедру чистой
математики и сверх того читал курс теоретической н опытной [

физики. Как экзаменатор, он резко отличался от
других профессоров. Механического заучивания терпеть
не мог и часто останавливал бойкого студента,
сыпавшего формулами. Наоборот, нередко
довольствовался и ответом в несколько слов, если в них видиы
были самостоятельность суждения, здравый смысл и
точность выражения.
Беседой с прибывшим из Саратовской гимназии
студентом Лобачевский был полностью удовлетворен.
С этих пор, по своему обычаю, уже не выпускал из
глаз юиошу, явно одаренного способностями к
изучению математических <наук.
Немедленно после формального зачисления
новому студенту выдали форменную одежду:
однобортный мундир и двубортный сюртук из темно-синего
сукна с белыми гладкими пуговицами, треугольную
шляпу для ношения при мундире и шпагу без
темляка, висевшую на отлете на двух отрезках кожаной
портупеи.
Обрядившись в мундир по случаю
«тезоименитства» Николая I и собственных именин, шестого
декабря Николай Николаевич отправился в город,
впервые после невольного своего заключения. Товарищи
то пансиону, состоявшие из студентов всех отделений
и всех курсов, дружно предупреждали новичка:
— Ну, смотри, Зинин, в оба: не дай бог
попадешь на глаза попечителю, что-нибудь найдет не по
форме и тогда... Беда!
Попечитель Казанского учебного округа Михаил
Николаевич Мусин-Пушкин славился анекдотической
грубостью нрава н преследованием не по форме
одетых, не по правилам поклонившихся ему
студентов.
Бывший гусарский полковник, он казарменную
жизнь и солдатскую дисциплинированность прививал
студентам и профессуре. Попечитель всем говорил
«ты», пересчитывал пуговицы на сюртуках у
студентов, смотрел, коротко лн острижены у них волосы,
вовремя ли и быстро встают перед ним -во фронт,
а за всякий непорядок в одежде, в туалете, в походке
наступал на виноватого с криком:
— Вольнодумство!.. Неповиновение!.. Дрянь
мальчишка!.. Забрею лоб, так будешь зиать... Пошел
в карцер!
В этом неправдоподобном начальнике были и
свои достоинства. «В самое крутое время он не
подкапывался сознательно под науку,— писал о Мусине-
Пушкине известный деятель той эпохи А. В. Ники-
тенко в своих дневниках,— не выслуживался,
отыскивая в ней что-нибудь вредное, не посягал на свободу
преподавания. Напротив, ои по-своему оказывал ей
уважение и признавал ее права. Второе его
достоинство — он умел ценить ученые заслуги и горою стоял
за своих ученых сослуживцев, защищая их от
всяческих козней. Вообще у пего не было ничего похожего
на пресмыкательство перед сильными, на
выслуживание; что делал он, худо ли, хорошо ли, то делал по
убеждению. Третье его достоинство — верность
своему слову. Но все эти достоинства, к сожалению, были
облачены в такую кору, что немногие могли узнать
их настолько, чтобы как следует оценить».
Менее всего знали или догадывались о них
студенты. Для них Мусин-Пушкин оставался грозой и
грубияном. Практически его попечительство
ограничивалось наблюдением внешних форм. Наукой и
университетом руководил Лобачевский.
В этот первый выход Зинина за пределы
университетского двора над Казанью висело серое,
сумрачное небо. Мо'розы начались уже давно, но снега не
было. Раскинутый по холмам и долинам город
занимал огромное пространство; площади его напоминали
безжизненные степи, а замерзшие озера усиливали
это впечатление. За пределами Воскресенской улицы
каменные дома встречались редко, деревянные были
тесны и неудобны.
Обойдя кремль, занятый церквами и
губернскими учреждениями, Зинин спустился на
Воскресенскую улицу и направился в университет уже без
желания знакомиться дальше с городом. Гораздо
больше его занимали мысли о назначенной на завтра
лекции по астрономии.
Теоретическую и практическую астрономию читал
профессор Иван Михайлович Симонов. Крупный
ученый, он первым из русских астрономов совершил
кругосветное путешествие- Это 'большое событие <в
научной деятельности Симонова не потеряло своего
значения и до наших дней. Симонов участвовал в
экспедиции Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева
к Южному полюсу на судах «Восток» и «Мирный», i
открывшей в январе 4820 года Антарктиду и ряд ос- I
тровов. Других ученых на «Востоке» и «Мирном» не
было, и Симонов сверх специально астрономических
наблюдений занимался «предметами до естественной
истории относящимися». Все выполнил он «с отличной
честью для себя и воспитавшего его университета»,
как отмечено было в постановлении о присвоении
Симонову звания ординарного профессора.
Симонов, как и Лобачевский, был в числе
первых студентов Казанского университета. Вместе с
Лобачевским еще в годы студенчества он был
представлен к возвышению в степень магистра за
«чрезвычайные успехи и таковые же дарования в науках
математических и физических». Так же одновременно
в 1816 году Симонов и Лобачевский получили
звание экстраординарного профессора.
В противоположность Лобачевскому, Иван
Михайлович Симонов был живым, очень подвижным,
веселым человеком. Круглое приветливое лицо,
пухлые, всегда румяные щеки, разговорчивость — все
напоминало о происхождении из «податного
сословия». Он был сыном астраханского купца. Для при- |
47

Рисунки В. ДУГИИА
своения ему ученых степеней попечитель испрашивал
«высочайшее разрешение».
Практическую целенаправленность научных
работ Симонов ставил выше теоретических
исследований Лобачевского и каждый раз, когда ректором
переизбирался Лобачевский, чувствовал себя
несправедливо и незаслуженно обиженным.
Тем более не сомневался Иван Михайлович и в
своих административных способностях, особенно
хозяйственных. Правда, носили они на себе
своеобразную печать купеческого хозяйствования.
В первое знакомство с новым составом
слушателей Иван Михайлович принес в аудиторию секстант —
угломерный инструмент, с помощью которого опреде
ляется географическая широта данного места.
Поставив его перед слушателями, профессор подробно и
понятно описал устройство секстанта, рассказал, как
с ним обращаться, но не сразу и с опаской допустил
к инструменту студентов, пожелавших практически с
ним ознакомиться. Впрочем таких студентов было
немного. Первым оказался Зидош. Внимательно
наблюдая за тем, как умело и ловко черноголовый студент
берется за дело, профессор не мог не обратить
внимания на него.
— Вам знаком этот инструмент,
коллега?—спросил он.
— Нет, профессор, я никогда не видел его, но я
читал об измерительных астрономических
инструментах у Деламбра!
— Вы читали Деламбра?
— Да, профессор!
Студент, читавший пятитомную историю Деламб-
48

I pa — это было явление столь необыкновенное, что
Иван Михайлович иа первом же заседании совета
отделения сообщил о Зинине, как об «из ряда вон вы-
| дающемся студенте».
V Такого же мнения относительно прибывшего из
Саратова новичка держался и Николай Иванович
Лобачевский. Он испытывал умы и дарования своих
учеников при прохождении с ними своего курса
«Новых начал геометрии с полной теорией
параллельных» — гениального создания великого русского
ученого.
Свыше двух тысяч лет в математике
господствовала геометрия Эвклида — коллективный труд
многих поколений математиков, стройная научная
теория, многократно оправданная практикой. Но в
геометрии Эвклида есть постулат о параллельных,
равносильный утверждению, что сумма углов в
треугольнике равна двум прямым. Постулат этот не
представлялся математикам столь очевидным, как другие
аксиомы в его «Началах», и они упорно пытались
доказать его.
«Строгого доказательства сей истины до сих пор
не могли сыскать,— говорил Лобачевский.— Какие
были даны — могут назваться только пояснениями,
но не заслуживают быть почтены в полном смысле
математическими доказательствами...»
В поисках причины многочисленных неудач своих
предшественников, русский ученый пришел к мысли,
что, вероятно, существует и другая геометрия, в ко-
I торой постулат Эвклида просто неверен. Такую
«неевклидову геометрию» Лобачевский и построил, та-
| кую геометрию он и преподавал.
Впервые слушая Лобачевского, Зинин, как и все
его товарищи по курсу, был поражен необычностью,
парадоксальностью «новых начал» Лобачевского и его
теории параллельных.
Привычные геометрические представления,
законы обычной геометрии Лобачевский заменил
новыми, которые казались начинающему совершенно
необычными. Однако свою геометрию он развертывал
шаг за шагом столь же логично, столь же
закономерно, как это делалось и в геометрии Эвклида. На
все вопросы, на которые дает ответы геометрия
Эвклида, давала ответы, и столь же исчерпывающим
образом, и геометрия Лобачевского, хотя ответы совсем
иные.
Источник этой разницы—постулат Эвклида,
принимающий, что если в плоскости даны прямая и
точка, на прямой не лежащая, то через точку можно
провести в данной плоскости только одну прямую, не
пересекающую данную прямую. Лобачевский же
допускал, что таких прямых можно провести бесчислен-
I иое множество и все дальнейшие факты своей
геометрии выводил чисто логически из этого
видоизменения аксиомы о параллельных, так что они не
вызывали уже внутреннего протеста у новичков,
впервые знакомившихся с учением Лобачевского.
Зинин не успокоился на этом простом понимании
геометрии Лобачевского.
В коние лекции Николай Иванович по своему
обычаю обвел глазами аудиторию, ожидая -вопросов,
угадывая по глазам и позам слушателей, насколько
усвоено каждым все сказанное.
Черноголовый студент нз Саратова задал вопрос:
— Геометрические образы и понятия геометрии
Эвклида усвоены из повседневного человеческого1
опыта и отражают свойства материальных тел.
Свойства каких тел отражают новые начала геометрии,
и могут ли они найти себе практическое применение?
Лобачевский обладал огромным педагогическим
опытом. Оглядывая аудиторию, он легко отличал
внимательность одних от внимания других. Одни
слушали для того, чтобы запомнить, ответить на экзамене
слово в слово и забыть. Другим, немногим, внимание
служило для того, чтобы проникнуть в сущность
вещей и составить о них собственное понятие.
Отвечая на вопрос Зинина, Николай Иванович
внимательно посмотрел ему в глаза, как будто
размышляя, доступен ли будет ответ пониманию
студента.
— Профессор Симонов отозвался о вас, как о
будущем астрономе, обладающем познаниями в этой
области уже сейчас,-—сказал он.— Поэтому я
спрошу вас: достаточна ли геометрия Эвклида,
употребляемая для измерений, производимых при
астрономических наблюдениях?
Зинин отвечал, задумываясь:
— Доступный иашему наблюдению участок
Вселенной слишком мал для того, чтобы судить об этом...
— Но во всяком случае в нашем уме не может
быть никакого противоречия,— продолжал
Лобачевский,— если мы допускаем, что некоторые силы
природы следуют одной, другие — своей особой
геометрии. Может быть наша геометрия отвечает природе
вещей за пределами видимого нами мира в тесной
сфере молекулярного притяжения...
Смелость мысли, присущая гению, маленьких
людей смешит или возмущает, больших людей —
покоряет. Зинин увидел в смелом предположении
Лобачевского мощь человеческого разума. До сих пор он
встречал людей, идущих следом за опытом и
мудростью своего времени; Лобачевский шел впереди
времени и опыта. Они преподавали науку; он
создавал ее. Все это было неожиданно, величественно
и необыкновенно, как само творчество.
Николай Николаевич молчал. Лобачевский
помедлил и положил «а полочку доски мел, который
обычно держал в руке до конца лекции.
— До следующего раза, господа!— приветливо
сказал он и вышел, взглянув на большие серебряные
часы.
(Продолжение следует)
4 ««Химия и Жизнь», Jsft 1
49

Академик А. Н. НЕСМЕЯНОВ
новых друзей
f
Приветствую выход первого
номера «Химии и Жизни».
Желаю журналу в полной
мере сыграть свою роль
пропагандиста и популяризатора
науки среди миллионов
читателей и завоевать ей новых
друзей и приверженцев
/
vAfU

Происходило чудо.
Тридцать сорванцов сидели притихшие, и только
блеск глаз свидетельствовал о том, что в их душах мя-
тежничал ураган вдохновения.
Шел первый урок химии в нашем классе...
Учитель добавлял к синей жидкости бесцветную —
и получалась розовая. Демонстрировал свое
могущество самый прямолинейный и строгий судья — лист
лакмусовой бумаги. Прозрачная «вода» превращалась на
глазах в темно-красное «вино». А в стеклянной колбе,
где из извести выделялся углекислый газ, затухала
яркая свеча.
Мы сидели, разинув рты.
Химия сверкала перед нами великолепием
горбатых стеклянных реторт, колб и пробирок, извивалась
змеевидными резиновыми трубками, разносилась
едкими запахами кислот. Проявляла и злонамеренность,
капая щелочью на наши многострадальные брюки.
Я первым из седьмого класса записался в
химический кружок. Меня даже избрали старостой. Поначалу
нас было очень много. Часами мы в упоении поливали
лакмусовые листочки соляной кислотой и раствором ед-
Л. КОРНИЛОВ
кого натра, возились с замысловатыми приборами,
опускали длинные тела термометров в кипяток, каждый раз
удивляясь, что при этом не лопается стекло. Увлеченно
занимались всем этим, ибо мы были кудесники, волхвы,
колдуны и волшебники. Нам ничего не стоило вызвать
к жизни любое из подвластных чудес, в последнюю
минуту заменить его другим, еще более неожиданным.
Непосвященные шестиклассники ахали и удивлялись.
Но вскоре фейерверк хитроумных и эффектных
опытов закончился. Наступили, если можно так
выразиться, будни нашего «посвящения в химию». И тут
наши ряды дрогнули.
Я крепился дольше всех, все-таки я был староста.
Мне очень хотелось показать, что у меня есть твердость
характера и сила воли, что я однолюб и моя любовь —
это химия... Но прошла неделя, другая — и я не
выдержал тоже. Позорно бежал!
Кружок наш распался. Почему? В чем причина столь
печального конца этой счастливо начавшейся истории?
Догадаться нетрудно. Причина — в химических
формулах. Энтузиазм семиклассников поблек, стушевался
перед лицом формул.
4* 51

Cot=-
Впрочем, формул, символов, условного языка
науки, опасаются не только семиклассники. И у взрослого
человека, далекого от химии, статья в журнале,
пестрящая латинскими значками, контурами бензольных колец,
стрелками, цифрами, плюсами и минусами, далеко не
всегда вызывает большое желание познакомиться с нею.
«Опять эти формулы!» — махнет рукой иной читатель и
примется искать в журнале анекдоты из жизни великих
людей или полезные советы для домашнего хозяйства.
И добавит: «Пожалели бы читателя!»
А надо ли его «жалеть»?
На свете существует бесчисленное множество
языков. Муравьи польз/уюте я языком запахов. (Пчелы вы-
торый имеет в виду наука семиотика. Название
«семиотика» происходит от греческого слова «семиос»— знак
Семиотика изучает строение и функционирование
знаковых систем — в том числе таких, как азбука Морзе
различные схемы, коды, кривые и формулы,
используемые наукой. Но конечно же, искусственные, созданные
человеком знаковые системы (в том числе и
языки-посредники, применяемые в технике) могут существовать
лишь на основе естественных языков, на которых
говорит человечество. Зато «искусственные языки» во
многом и очень хорошо дополняют языки обычные, даже
имеют перед ними некоторые преимущества.
Некоторые утверждают, что человеческие язык!*
разъединяют мир. В самом деле: французский, сербский
суахили, письмена ронго-ронго... Сейчас на земле
насчитывается около 3000 только живых языков. Но есть
языки, которые мир объединяют. Я имею в виду не
малораспространенный эсперанто. Нет, речь идет о
языке науки, и прежде всего о языке наук точных.
В самом деле, английскому математику вовсе не
обязательно изучать арабский, чтобы объяснить
йеменскому коллеге какие-то выводы из алгебры событий.
Прекрасным средством обмена научной информацией
служит обоим краткий и точный язык формул.
Говорят, в школе Пифагора излюбленным методом
доказательства было обращение к чертежу.
«Смотри!»— говорил ученый грек, не тратя лишних слов,
своему ученику. И показывал ему, скажем, следующее:
Шй
гД\ Zj=n
**
\ аё
о8\
А
у ^
творяют странные танцы на летке улья — это
своеобразный язык жестов. Есть язык барабана, язык свиста,
а еще один энтузиаст составил не так давно «словарь»
языка, 'На котором «беседуют» обезьяны.
У всех свой язык. Потребность в языке огромна,
ибо он — средство обмена информацией, а без
информации было бы чрезвычайно трудно жить.
Разумеется, и (муравьиный обмен информацией, и
барабанный бой, и танец пчел — все это можно назвать
языком лишь в условном смысле, хотя бы в таком, ко-
Чертеж наглядно демонстрировал положение:
квадрат суммы чисел равен сумме их квадратов плюс
удвоенное произведение одного на другое. Иными
словами (а + ЬJ = a2 -f 2ab -J- Ь2. Заметим, что одно и то же
правило, изложенное на математическом языке
символов, заняло вчетверо меньше места на бумаге, чем в
словесном выражении. Так же и доказательство на
«языке чертежа» компактнее тех рассуждений, которые
иитатель, быть может, запомнил из курса алгебры для
средней школы. Кстати,, оно и нагляднее, и понятнее.
52

В наши дни число наук, пользующихся методами
точного количественного анализа, непрестанно растет.
Растет поэтому и число людей, понимающих специфи-
t ческие языки формул.
На языке, не требующем перевода, могут
разговаривать между собой физики, биологи, строители,
инженеры.
В широкой мере пользуется, как известно,
формулами и химия.
Любая формула отпугивает своей непонятностью,
это верно. Но стоит лишь уяснить ее компоненты,
представить себе за ее значками материальное содержание,
наполнить плотью реальности скелет латинской
символики — и все преобразится.
Я, к сожалению, не понял этого вовремя, в седьмом
классе средней школы...
А формула сразу обретает красоту, легкость,
изящество. Она становится понятной и может даже
вызывать у нас некоторую гордость нашей понятливостью.
Но для этого надо приложить определенное умственное
усилие.
Взгляните, пожалуйста, на такой пример:
QH5 (N02K.
На словах это звучит так: це семь, аш пять, эн о два
трижды. Думаю, что эта премудрость известна
большинству читателей: это тол. Он же — тринитротолуол.
Он же — тротил. Вы, безусловно, знаете, что это за
вещество. Само название его стало бесстрастным
измерителем разрушающей силы оружия, несущей гибель
людям. Один миллион тонн тротила может стереть с лица
земли средний город. Запомните эту формулу1 И не
спутайте ее с какой-нибудь безобидной сахарозой или
азотной кислотой...
Кстати, именно в химии, в этом безграничном
царстве, где вся вещественная основа мира описана
похожими — простыми или сложными — формулами, легче
всего ошибиться неопытному человеку, тому, кто
подзабыл азы этой науки, или просто невнимательному
читателю. Мы не спутаем порядка букв, не напишем но
вместо он. Или порядок цифр: 35 вместо 53. Но не
вдумываясь, по небрежности мы вполне могли бы
вместо СЮ2 поставить С1гО, хотя в жизни не сделали бы
этого никогда: СЮг, перекись, или двуокись хлора,—
газ зелено-желтого цвета, а С!гО, окись хлора,— тоже
газ, но цвет имеет желто-красный.
Язык формул — сугубо точный язык, он ле терпит
погрешностей и потому дисциплинирует наше
мышление.
Мне не хотелось бы напоминать здесь
общеизвестные вещи. Например то, что химические формулы
изображают знаками состав химических соединений. Что
формула, скажем, Н^О — воды, показывает: соединение
состоит из двух атомов водорода и одного атома
кислорода. Что такая формула, в которой даются только
символы элементов и число их атомов в молекуле,
называется эмпирической, и из нее уже можно
выяснить количественный и качественный состав
молекулы.
Существует и другой способ написания формул —
так называемый рациональный; он дает нам
формулу построения. В качестве примера возьмем
что-либо посложнее воды.
Слово «спирт» на химический язык можно
перевести так: СгНбО. Однако здесь перед нами
эмпирическая формула, из которой отнюдь не явствует, как
сгруппированы атомы в молекуле спирта. Эту связь
покажет структурная формула взятого вещества: СНз—
СНгОН, или что еще нагляднее:
н н
н— с — с —он
Такое построение уже весьма похоже на приказ
древних греков «Смотри на чертеж!». Но —
удивительная вещь! — почему-то именно такие формулы
построения и вызывают среди далеких от науки людей
наиболее активное нежелание знакомиться с ними.
Отчего же так происходит?
Сложно устроен мозг человеческий. Среди прочих
замечательных его способностей есть и способность к
привычке. Одним каким-то словом трудно определить,
хорошая это или плохая способность. Без привычки мы
совершенно не смогли бы проделывать многие
операции, которые совершаем обычно чисто механически. По
привычке мы суем руки в рукава пальто, по привычке
подносим ложку ко рту, по привычке, почти не
замечая, мы проглатываем порой целые фразы в газетной
статье. Привычка руководит теми из нас, кто любит
лишь ту живопись, где с дотошной тщательностью, «как
в жизни» (а точнее — как на любительской фотографии)
воспроизводятся и нужные и ненужные детали. Такова
уж особенность человеческой психики; самый легкий
путь для наших действий и суждений — это путь
привычный. Привычка помогает нам жить. Но она же и
мешает нам жить! Нет, наверное, у разума людского
более коварного врага, чем привычка. Привычка
порождает лень, обломовщину, инертность мышления, не дает
взглянуть по-новому на старые, известные вещи.
Думается, играет свою роль привычка и в
распространенном пренебрежении к языку формул. Ведь
обычный наш язык — язык художественной литературы
и официальных инструкций, язык бесед по телефону и
вывесок на улице — он привычен нам, он вошел в наше
существо, мы не тратим усилий на его понимание
(сочинения некоторых «ультрасовременных» авторов в
расчет не принимаются!). Мы привычно пробегаем строки
статьи — и вдруг стоп! Заминка. Формула. Преграда
непривычного на пути нашего восприятия. И иногда эта
преграда кажется нам настолько значительной, что мы
не решаемся ее брать ни приступом, ни осадой.
Леность! Леность нашего мышления, боязнь
непривычного—-вот, на наш взгляд, основная причина, по ко-
53

торой текст с формулами не пользуется популярностью
у некоторых читателей. Так порой несмышленые
малыши твердят: «Не хочу учиться!». Но в этом случае
родители и учителя не дают воли этим желаниям...
Действительно, читать сухие, написанные казенным
или наукообразным языком статьи — скучно. Но право
же, не формулы делают их такими! В большинстве
скучных статей и формул-то никаких нет. Конечно, формулы
в научной книге не придают изложению заметного
оживления.
И тем не менее язык формул обладает
неоспоримыми достоинствами.
Главное из них—краткость. Это очень
существенное качество. Люди для того и выдумали различные
символы — термины, сокращения, формулы, чтобы не
проделывать тысячу раз одну и ту же работу,
выговаривая, скажем, название дезоксирибонуклеиновой
кислоты. Эта кислота, материальный носитель
наследственности в живой клетке, бесконечно важна для человека,
ее имя должен знать в наш век каждый человек;
однако согласитесь, «имя» у нее несколько длинновато.
И вот в качестве заменителя термина «дезоксирибону-
клеиновая кислота» появилась его полноценная
аббревиатура, сокращение — ДНК. Три прописные буквы,
которые никому уже не кажутся ни скучными, ни
непонятными!
Нет, например, и нужды каждый раз вместо
выражения «рентгеновы лучи» пояснять читателю, что это
электромагнитное излучение с длиной волны от
нескольких сотых ангстрема до двадцати ангстрем и т. д.,
которое Вильгельм Конрад Рентген открыл в 1895 году.
Достаточно сказать короче: рентгеновы лучи.
Так, собственно, и устроен всякий научный язык:
свойства его знаков и символов — краткость и
определенность.
Такими свойствами обладает, естественно, и язык
химических формул.
Химическая формула, помимо удобства в обиходе
для специалистов, таит в себе код важнейших законов
материального мира. Она отражает различные связи
элементов в природе, она отражает, наконец, и само
движение,— а кто скажет, что движение не интересно?
Посмотрите внимательно на выражение:
H2S04 + Fe := FeS04 + 2H,
При желании в этой записи можно увидеть
истинную поэзию, рассказ о том, как атом железа
настойчиво вытеснил из буйной молекулы серной кислоты два
атома водорода, и те, раскрепощенные, пошли по свету.
Законы химических связей, реакция замещения и
движение, движение, движение материи предстают перед
нами в этом уравнении. А оно описывает лишь
результат того, как капля серной кислоты упала на
обыкновенную железку.
Впрочем, это уже дело воображения.
Не нужно противопоставлять описание констант,
реакций и структурной формулы вещества интересному
и живому рассказу о происхождении и получении этого
вещества, о загадках, перспективах, мечтах и
фантазиях. В конечном счете это одно и то же. Формулы без
живого рассказа скучны, а рассказ о химии, начисто
лишенный химического языка,— легковесен.
Если рассказывать о химии и серьезно, и
увлекательно — скучно не будет! И формулы никак не
помешают высшему наслаждению наших новых «открытий»
в науке. Не следует только думать, что стиль и задачи
научно-популярной литературы не позволяют
применять язык формул; неразумно отказываться от того, что
уже изобретено, глупо обеднять себя, заранее
исключая из области своего понимания язык науки. л
Вероятно, журнал «Химия и Жизнь» будет .из номе-«
ра в номер все больше приобщать своих читателей к
таинствам Химии; специалисты не раз расскажут на его
страницах о законах, по которым строится химическая
терминология (что, например, означает то же слово
«тринитротолуол», как оно возникло?), о многих других
не всегда* понятных знаках, которыми пользуются
химики. Все это будет, для того м выходит новый
журнал.
Но давайте договоримся уже сейчас, с первого
номера:
Не бойтесь языка формул!
Это было в Лаза ни в 1837 году.
Однажды в подвале частного пансиона,
в котором жил Саша Бутлеров,
произошел взрыв: будущий химик тайком
оборудовал там химическую лабораторию, но
взрыв «рассекретил» его убежище...
Французский химик Клод Луи Бертолле
в свонх работах яростно выступал против
кислородной теории своего
соотечественника А и ту а на Лавуазье, защищая теорию
флогистона. Именно за эти работы
Бертолле был набран в Парижскую Академию
наук. Каково же было удивление его
коллег, когда первым нз крупных ученых
теорию Лавуазье признал... тот же
Бертолле.
Первым известным нам алхимиком был
Джабир ибн Хайян, или Гебер, живший
в VI11 веке. Им впервые была описана
азотная кислотв.
Вес атома самого легкого химического
элемента — водорода меньше веса
дробинки во столько раз, во сколько раз
вес человека меньше веса земного шара.
54

<
s
<
ш
с;
О
3
со
<
и
и
<
Есть среди привычных нам
лекарств такие, что не просто
числятся в составе домашней
аптечки, но стали для многих людей
неразлучными спутниками —
привычными, как зубная щетка,
необходимыми, как часы. Аспирин и
пирамидон, стрептоцид и
кальцекс — десятки лекарств в любую
минуту готовы прийти вам на
помощь, помогут одолеть боль,
победить болезнь. Но, как это часто
случается, мы мало знаем о
наших верных помощниках.
А у них, как и у людей, свои
интересные биографии. Одни,
отслужив не очень долгую службу,
уходят на покой, уступал место
более достойным преемникам.
Другим, кажется, суждена вечная
молодость. Известные еще в
далекую старину, они и по сей день
надежно служат людям, но так же
■надежно сохраняют пока и секрет
своего целебного действия. Третьи
рождаются по нескольку раз —
по мере того, как медицина
открывает в них всё новые ценные
свойства.
Мы и не подозреваем об этих
историях. А между тем стоит
узнать поближе своих друзей,
и новых, и старых. Например, вот
это лекарство. Оно всегда под
рукой — в дамской сумочке, или у
самого сердца — в кармане
пиджака, у тех, кому перевалило за
сорок и кто, по понятному всем
емкому выражению, уже начал
«чувствовать сердце».
...Сегодня утром вы немного
понервничали — и вот она —
гнетущая тупая боль в сердце. Врач
предупреждал: никогда не ждите,
■не старайтесь пересилить эту боль.
Хорошо, когда наготове «палочка-
выручалочка» — валидол. Стоит
накапать пахучую жидкость на
кусочек сахара, или положить
таблетку под язык — и боль утихнет,
«успокоится» сердце. Валидол
действует всего несколько минут,
но их бывает достаточно, чтобы
снять приступ.
Врачи часто рекомендуют это
простое и безвредное средство:
и больным стенокардией, и при
неврозах, и даже во время
приступов морской и воздушной
болезни. Во всех этих случаях
валидол— первая и скорая помощь.
Применение его — своего рода
профилактика болезней сердца.
Ведь валидол действует не только
успокоительно, он одновременно
расширяет и кровеносные сосуды,
предупреждая спазм,—
первопричину многих заболеваний.
Причем, действует он на сосуды не
прямо, а, как говорят
специалисты, рефлекторно, по такому
маршруту: лекарство раздражает
рецепторы полости рта, верхних
дыхательных путей, сигнал
поступает в соответствующие отделы
головного мозга — оттуда по
нервным путям идет команда:
расширить сосуды сердца. В результате
ток крови в сердечную мышцу
усиливается, а это, естественно,
сказывается на работе сердца,
в частности, на ритме его
сокращения — он приближается к
нормальному.
Почему же валидол действует
на организм именно так, а не
иначе? В чем секрет его лечебных
свойств, как медицина открыла
это ценное лекарство? Чтобы
получить ответ на этот вопрос,
придется совершить два экскурса в
историю, ведь валидол —
комбинированное лекарство и каждой
своей составной части он обязан -
каким-то лечебным действием.
Сначала перенесемся на два
века назад — в Россию времен
Петра I. Одним из новаторских
дел царя был указ о введении
аптекарских огородов. Этот шаг,
направленный против засилия в
стране знахарства, должен был
подготовить почву для развития в
стране врачебного дела на основе
лучшего опыта народной
медицины и медиков западных стран.
На аптекарских огородах
выращивали перечную мяту. Ту слмую
дальнюю родственницу знакомой
каждому мяты, что наполняет
медвяным ароматом ветры лугов и
лесов. Мята перечная — это
старое культурное растение,
выведенное в XVII веке в Англии
путем скрещивания диких видов
мяты.
Интересно, что растение это
обычно не образует семян, а уж
если они и появятся, то
порождают потом новые формы
растений, совсем «е похожие на
материнские и притом все разные.
Размножается же целебная мята
вегетативным путем, разбрасывая
по земле толстые и длинные
стебли.
Если посмотреть в лупу на лист
этого растения, станут хорошо
заметны золотые точки — желёзки,
наполненные эфирным маслом.
Ради него-то и выращивают мяту
с петровских времен до наших
дней. Путем 'перегонки >из
перечной мяты шолучают эфирное
масло, а вторичная (перегонка с
55

паром дает ценное
лекарственное вещество — ментол. Именно
ментол и является важнейшей
составной частью валидола — его
содержание в лекарстве доходит
до 25—30%. И именно ментол в
составе валидола оказывает
рефлекторное сосудорасширяющее
действие.
Но кроме ментола валидол
содержит в себе и другой
действующий компонент— изовалериано-
вую кислоту. Его история
начинается на много веков раньше
появления на свет ментола.
Еще древнеримский
энциклопедист Плиний писал об удивитепь-
ных свойствах валерианы,
растения, которое можно встретить на
заболоченных лесных полянах и
опушках, в поймах рек между
кустарниками и на сырых лугах.
Неприхотливая валериана растет
почти везде, ее не встретишь,
пожалуй, только на крайнем севере
да в пустынях. Корень растения
с незапамятных времен
использовала народная медицина, а в
XVIII веке валериана была
принята всеми фармакопеями Европы,
признана важным лекарственным
препаратом и с тех пор широко
применяется как успокаивающее
средство. В нашей стране каждый
год заготовляют около 300 тонн
ее корня, а во всем мире — около
двух тысяч.
И вот один из парадоксов,
которые так нередки в истории
науки: фармакологическое действие
этого старейшего лекарственного
средства до сих лор еще не
совсем ясно. Известно только, что
его химический состав достаточно
сложен. Из валерианы выделены
эфирное масло, содержащее изо-
валериановую кислоту, спирты и
другие органические соединения,
вещества основного характера —
алкалоиды валерин и хатинин,
а также клетчатка, крахмал,
уксусная, муравьиная, яблочная,
стеариновая и другие кислоты,
сахара, дубильные и смолистые
вещества. Какие же из них оказывают
целебное действие?
В работах конца XIX века
отмечалось, что действие валерианы
и ее препаратов зависит от
валерианового масла. В более поздних
работах наряду с эфирным
маслом упоминаются и другие,
например, вещества смолоподобного
характера. В последние годы
ученые из Казахского медицинского
института, исследуя состав
валерианового корня, пришли к
выводу, что действие валерианы
зависит от различных групп
органических соединений основного
характера.
Мнение специалистов едино
лишь в том, что одно из наиболее
активно действующих веществ
корня — изовалериановая кислота.
Воспроизведенная синтетически,
она, по-видимому, и оказывает в
составе валидола успокаивающее
действие «на нервную систему.
Итак, две главные составные
части валидола были известны
людям уже очень давно. Но только
в конце XIX века они соединились
в одном лекарстве — это было
сделано в Германии. В 1897 году
фирма «Циммер» впервые
начала выпускать валидол, который
представляет собой
25—30-процентный раствор ментола в мен-
тилизовалериановом эфире. С
1930 года этот п реп арат занял
свое постоянное место на
аптечных полках в нашей стране.
68 лет — стаж немалый. Но,
несмотря на почтенный возраст,
валидол не списан в архив.
Наверное, еще немало лет предстоит
е*лу занимать свое почетное
место в дамской сумочке или в кар~
мане пиджака, хотя, пожалуй,
сегодня его можно назвать скорее
союзником и другом больного,
чем в полном смысле слова
оружием врача.
Дело в том, что с каждым
годом у старого испытанного
валидола появляются все новые
потомки — арсенал медицины
пополняют новые и, конечно, все
более совершенные средства.
Далеко ушла современная
фармакология от уровня 1890-х годов.
Создателям валидола для того,
чтобы получить лекарство,
обладающее комплексом двух
ценных свойств, потребовалось
просто соединить уже известные
вещества. Неизмеримо сложнее
процессы, которые позволяет
осуществлять современная химия.
Сегодня органический синтез дает в
руки фармакологам такие
сложные химические соединения, с
помощью которых можно активно
вмешиваться в определенные
болезненные процессы,
протекающие в организме, не нарушая
остальной его работы.
Химики и фармакологи ведут
направленный синтез новых
лекарственных веществ, основываясь н/
точном знании зависимостей
между строением и свойствами
химических соединений. Именно таким
путем создано недавно в
Институте фармакологии и химиотерапии
АМН СССР средство,
расширяющее сосуды сердца — хлораци-
зин.
56

Этот трехчленный цикл
производных фенотиазинового ряда,
в кольце которого азот и сера,
был уже давно известен своим
противомикробным действием.
Новое рождение ценных веществ
было связано с открытием их
неожиданно сильного действия на
центральную нервную систему.
Производные фенотиазинового
ряда стали родоначальниками
важнейших успокаивающих нейро-
тропных средств — так
называемых транквилизаторов,
совершивших переворот в лечении многих
психических заболеваний.
Но им предстояло пережить и
третье рождение. Исследования
зависимости между химическим
строением и фармакологическим
действием в ряду производных
фенотиазина, проведенные в
Институте фармакологии и
химиотерапии, позволили установить, что,
заменив диалкиламиноалкильные
радикалы в боковой цепи
молекулы фенотиазина на диалкилами-
ноацильные, можно резко усилить
сосудорасширяющие свойства
вещества.
Так появился на свет хлораци-
зин — мощное средство для
лечения и профилактики стенокардии,
инфаркта миокарда. В течение
двух-трех минут оно
ликвидирует спазм коронарных сосудов
и, почти не изменяя
артериального давления, резко усиливает
снабжение сердца кровью. При
этом хлорацизин действует
значительно длительнее других
подобных лекарств. Не минутами,
а часами измеряется время его
«работы». Он—наиболее
эффективное средство борьбы с
тяжелыми формами грудной жабы,
развивающейся на почве
атеросклероза. Активно действует
препарат и при хронической
сердечной недостаточности, когда
многие другие лекарства уже не
помогают.
Но видно такая уж счастливая
судьба у химических соединений
фенотиазинового ряда — можно
смело предсказать, что их
ожидает четвертое по счету
рождение. Дело в том, что в процессе
•испытаний хлорацизина было
обнаружено, что лекарство это в
больших дозах не только
расширяет сосуды, но и нормализует
ритм сердечной деятельности.
Началась новая серия поисков.
Они привели к открытию новых
лекарственных средств,
обладающих более избирательным
действием при нарушениях
сердечного ритма. Им предстоит еще
немалая дорога до постели
больного, но рано или поздно и они
станут незаменимыми помощниками
врача, куда более умелыми, чем
старик-валидол с его
кратковременным и не столь сильным
эффектом.
А ему что же тогда — на покой?
Люди научились строить
прекрасные многоэтажные здания, но
никто не говорит, что больше не
нужна простая брезентовая
палатка или шалаш из гибких зеленых
веток — желанное укрытие в
непогоду.
С. ОСЬМИНИНА
КОРОВЫ
НА ДИЕТЕ
В желудке коровы обитают
микроорганизмы, которые могут синтезировать
протеин нз пищи, содержащей только
простые азотные соединения. Коровы
могут оставаться здоровыми, рожать телят
н давать молоко хорошего качества на
диете, не с оде риса щей ни протеинов, ни
аминокислот — к такому заключению
пришли финские ученые после
многочисленных опытов.
Животных кормили очищенным
крахмалом, чнстой целлюлозой и сахаром с
небольшими добавками мочевины и
других веществ. Чтобы пища была
достаточно грубой, к ней добавляли обрезки
целлюлозы, смешанные с силикатом натрия
и пропионовои кислотой. Слюноотделение
у коров поддерживали, давая жевать им
резиновые шланги.
Корова, дающая прн нормальном пи-
танин» 3000 кг молока в год, при такой |
диете давала удой 2000 кг. Качество
молока по всем показателям было высоким,
а содержание жира в нем даже выше,
чем при обычном пнтанни. Вкус и запах
молока изменялись не больше, чем это
бывает обычно в зависимости от
индивидуальности коров. Ученые считают, что
кроме чисто научного значения, эти
опыты могут найти практическое применение
в областях, где отсутствуют хорошие
пастбища.
(«New scientist», 1964, Л£ 375,
57

Для развития науки в последние
десятилетия характерно, что наиболее перспективные
открытия и направления рождаются, как
правило, на стыках разных наук.
Важные события происходят на наших
глазах на стыке биологии с химией. Результаты
совместных исследований биологов и химиков
в области генетики — науки, изучающей
проблемы наследственности и изменчивости
организмов,— уже приносят пользу человечеству и
обещают дать еще больше в недалеком
будущем.
Долгое время генетика была чисто
эмпирической, описательной областью знания.
Вначале она установила некоторые закономерности
в изменчивости и передаче признаков по
наследству. Затем начались поиски причин этих
закономерностей на уровне клетки, путем
цитологических исследований. Еще больших
достижений добилась генетика, используя
химические методы эксперимента. Биохимия
позволила установить сущность генетических
процессов, их механизм на молекулярном
уровне, она еще раз подтвердила, что
наследственные признаки передаются не
таинственными носителями загадочной «жизненной
силы», а вполне реальными, хотя и весьма
сложными веществами, поддающимися вполне
реальным, хотя и чрезвычайно тонким
способам исследования. Химия и физика помогли
расшифровать структуру сложнейших
образований живой клетки и показать механизм
явлений, происходящих в ней.
Значительный вклад в развитие генетики
внесли и вносят советские ученые. Навсегда
вошло в историю науки имя выдающегося
ученого академика Н. И. Вавилова, открывшего
закон гомологичных рядов. Автором
интересных работ и научных гипотез был крупный
ученый академик Н. К. Кольцов.
Союз биологии с химией открыл не
известные ранее возможности направленного
изменения свойств растений и животных.
Неполегающая пшеница, увеличение веса
зерен гречихи, свекла с повышенным
содержанием сахара, улучшение меха пушных зверей,
гибридные куры, дающие больше яиц и
мяса,— все это уже относится к практическим
достижениям генетики. Серьезные успехи
достигнуты и в области изготовления новых
лекарственных препаратов. Ведутся важные
работы по изучению наследственных болезней
человека.
Можно с уверенностью сказать, что мы
вступаем в эпоху, когда в области молекулярной
биологии и биохимии будут сделаны
важнейшие для человечества открытия,
В статье, открывающей этот раздел
журнала, дается общее изложение основных понятий
современной генетики. Они необходимы для
знакомства с кругом вопросов, относящихся к
связям между химией и биологией. С
некоторыми из них мы познакомим читателей в
ближайших номерах журнала, где будут
печататься статьи о синтезе белка, генетическом коде,
генетической опасности радиации, о связи
биохимии с животноводством и
растениеводством.
Профессор С. И. АЛИХАНЯН
Его XIIMI1
Начало генетики как науки связывают с именем
чехословацкого ученого Грегора Менделя, 100 лет назад
установившего основные законы наследования
признаков. Для своих опытов по скрещиванию Мендель брал
различные сорта садового горошка, отличающиеся
такими четкими признаками, как красная или белая
окраска цветов, желтая или зеленая окраска семян,
округлая или удлиненная их форма и т. д.
ОТКРЫТИЕ ЗАКОНОВ
НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
Скрестив перекрестным опылением два растения,
одно из которых имело красные, а другое — белые
цветы, Мендель обнаружил, что все растения в потомстве
первого поколения имеют красные цветы, подобно
одному из родителей. Но при скрещивании двух растений
первого поколения между собой в их потомстве (во
2-м поколении) появились, помимо растений с
красными цветами, растения с белыми цветами. Другими
словами, произошло расщепление на исходные
родительские формы. Соотношение их равнялось 3:1. Чтобы
объяснить полученные результаты, Мендель
предположил, что каждому признаку и в частности окраске
цветка соответствует какой-то его задаток, или детерминант,
находящийся в клетках растения; в обычных клетках
содержатся по два задатка каждого признака, а при
образовании половых клеток—гамет—в каждую попа-

[еекая природа
дает только один задаток. Когда половые клетки
красного и белого растения сливаются вместе, образуется
оплодотворенная яйцеклетка, несущая два
детерминанта окраски: один — красной, другой — белой. Однако
внешне цветы растений выглядят красными, так как
задаток красной окраски доминирует над задатком белой
окраски. Но задаток белой окраски сохраняет свою
индивидуальность и независимость, и при образовании
гамет, наряду с гаметами, несущими задаток красной
окраски, возникают гаметы с задатком белой окраски.
А во втором поколении появляются растения с белыми
цветами, происходящие от слияния двух гамет,
несущих задатки белых цветов.
Открытую закономерность Мендель сформулировал
как закон расщепления признаков в
потомстве, связав его с независимым и случайным
расхождением задатков признаков ло гаметам (закон
чистоты гамет).
Расщепление признаков в потомстве Мендель
наблюдал и в тех случаях, когда для скрещивания
брались растения, различающиеся между собой двумя
парами признаков, например окраской цветов и формой
горошин. Во 2-м поколении появлялись растения с
сочетаниями признаков родителей во всех возможных
комбинациях, причем различные пары признаков
наследовались независимо друг от друга (закон
независимого распределения признаков).
Применив новую методику при изучении явлений
наследственности, Г. Мендель, в противоположность
более ранним экспериментаторам, наблюдал за
поведением отдельного, четко определяемого признака,
например, за окраской цветов или формой семян в раз-
Рис. I. Справе вверху — двойной хромосомный набор клетки
плодовой мушки дрозофилы. Ниже — микрофотография одной из ее
хромосом. Темные полосы — месте расположения генов
59

ных поколениях. Обязательным условием являлась
генетическая чистота исходного материала: Так называемые
родительские пары, за признаками которых Мендель
наблюдал в последующих поколениях, должны быть
чистолинейными, то есть при скрещиваниях с самими
собою в первом и втором поколениях они должны
были повторять одну и ту же форму наблюдаемого в
эксперименте признака.
ХРОМОСОМНАЯ ТЕОРИЯ
НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
Опыты Менделя и выведенные им закономерности
привлекли серьезное внимание ученых-биологов лишь в
1900 году. Эти закономерности проверялись на многих
видах растений и животных. И тут обнаружились новые
факты, не укладывающиеся в рамки представлений о
независимом распределении признаков.
Рис. 2. Хромосомный набор соматических клеток человека. Каждая
пара хромосом имеет свой размер и форму. В половых клетках
число хромосом вдвое меньше, чем в соматических
Некоторые признаки одного родителя как бы
тяготели друг к другу и чаще всего встречались у
потомков вместе, тогда как другие распределялись
независимо один от другого. Объяснение этого явления было
дано американскими учеными Т. Морганом и его
сотрудниками А. Стертевантом, Г. Меллером и К. Брид-
жесом, обосновавшими так называемую
хромосомную теорию наследственности.
В клетке, точнее в ее ядре, содержатся
нитевидные образования, наблюдаемые в микроскоп и
получившие название хромосом. Они представляют
собой комплексы, состоящие из дезоксирибонуклеиновой
кислоты и белка, то есть нуклеопротеиды. Каждый вид
животных и растений имеет свое постоянное число
хромосом, причем в обычных клетках содержится двойной
набор хромосом (каждая хромосома имеет
соответствующую ей парную хромосому), а в половых клетках —
одинарный ;на6ор хромосом. Так, если в обычных
клетках плодовой мушки дрозофилы 8 хромосом (рис. 1), то
в половых «летках .их 4, то есть в два раза меньше; если
/) схрашенноге
(yWdoifrepMG
Рис. 3. Схема расположения двух пар генов в двух различных пара
хромосом. Гены наследуются сцепленно только во втором случае
когда они расположены в одной паре хромосом
во всех клетках человека имеется ло 46 хромосом
(рис. 2), то в половых клетках их только 23. При
слиянии половых клеток число хромосом удваивается
и восстанавливается число хромосом, свойственное ор
ганизму данного вида.
Эти факты натолкнули Т. Моргана на мысль, что
хромосомы это и есть те структуры клетки, в которых
расположены наследственные задатки, или гены. При
образовании половых клеток, когда хромосомы попарно
расходятся, расходятся и находящиеся в них гены.
Напротив, при ели нии половых клеток происходит
объединение в одной клетке хромосом, а соответственно
и генов двух родителей. Это позволяло объяснить и
различные случаи наследования двух пар признаков
Если они расположены в разных парах хромосом, то
они передаются из г чоления в поколение независимо
(рис. 3, верхняя cxf%d)f как это наблюдалось в опытах
Менделя. А если они находятся в одной паре
хромосом, то передаются вместе, то есть оказываются «сце
пленными» между собой (рис. 3, .нижняя схема). Заме
чательно, что* число таких сцепленных генов, устанав
ливаемое на основании генетических исследований, и
число хромосом, определяемое при микроскопическом
iji, ^'§; Ш
Рис. 4. Схематическое изображение кроссинговера
60

Рис. 5. Хромосомный набор саламандры. Из клеток с двойным
набором хромосом образуются половые клетки с одинарным набором
хромосом
изучении клеток, в точности совпадают между собой.
Так цитология, наука о строении клетки и клеточных
структур, пришла на помощь генетике в объяснении
материальной природы гена.
КРОССИНГОВЕР
Всегда ли гены, расположенные в одной
хромосоме, наследуются вместе? Оказалось, что не всегда.
В некоторых случаях две хромосомы одной пары до
того, как разойтись в половые клетки, обмениваются г о-
мологичными (то есть ответственными за сходные
признаки) участками при помощи процесса, известного
под названием кроссинговера.
Схема кроссинговера показача на рис. 4. Как
видно на микрофотографии (рис. 6), между двумя
хромосомами образовался перекрест. В дальнейшем, при
расхождении хромосом, в месте перекреста хромосомы
разрываются, в результате чего они обмениваются
гомологичными участками. Гены, находящиеся в одной
хромосоме, оказываются в разных хромосомах одной
пары, т. е. они отделяются друг от друга. В результате
в хромосомах образуются новые комбинации. Этот
процесс называют в научной литературе
рекомбинацией генов.
Чем олиже один к другому расположены гены в
хромосоме, тем меньше вероятность их расхождения, и
наоборот, чем они дальше, тем больше шансов, что
между ними произойдет кроссинговер. Принцип
кроссинговера положен в основу построения так называемых ге-
Рис. 6. Микрофотография пары гомологичных хромосом саламандры,
на которой виден перекрест между двумя нитями
Рис. 7. Отрезок одной из хромосом слюнных желез дрозофилы.
Отчетливо видно, что при соединении двух хромосом в одной из
них образуется петля — из-за отсутствия ряда генов в другой
нетических карт хромосом, на которых указано
положение одних генов относительно других и расстояние
между ними. Ныне такие генетические карты
составлены для многих живых систем.
ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
ЛИНЕЙНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ГЕНОВ
Правильность генетической карты нетрудно
проверить с помощью цитологических исследований. В
лаборатории удается получать хромосомы, у которых либо
на конце, либо в середине не хватает небольшого
участка. Если в клетке окажется такая хромосома с
нехваткой, а парная ей хромосома будет иметь
нормальную структуру, то при соединении двух хромосом по
длине на участке, соответствующем нехватке,
нормальная хромосома образует петлю. Зная, какой из генов
расположен на участке, где произошла нехватка,
можно предсказать, в каком месте хромосомы образуется
петля (рис. 7). Во многих случаях такие «предсказания»
действительно реализуются, и при наблюдении б
микроскоп обнаруживается петля именно в предсказанном
месте. Таким методом ученые удостоверились в
правильности составленных ими генетических карт для
дрозофилы, что послужило полным подтверждением
правильности концепции о линейном расположении генов
в хромосоме.
ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВОЙ НАУКИ — МОЛЕКУЛЯРНОЙ
БИОЛОГИИ
К 40-м годам нашего столетия четко определилось
понятие о гене как об элементарной единице
наследственности. К этому времени ген рассматривали как
единицу изменчивости, считая, что он изменяется как
6i

единое целое; как единицу рекомбинации, считая, что
кроссинговер может происходить только между
различными генами; и как единицу функции, ибо он, как
целое, определяет развитие признака. Носителями
генов, как указывалось выше, считали хромосомы.
Современная генетика внесла в эти представления
существенные изменения и перевела их на язык
физико-химических понятий. Новый этап в развитии
представлений о гене неразрывно связан с бурным
развитием биохимии, применением новых, химических
методов исследования в биологии и преобразованием ее
из описательной в точную науку. Возникли новые
разделы биологической науки — молекулярная
биология, и, в приложении к генетике,—
молекулярная генетика, которая позволила перевести на
молекулярный уровень генетические представления.
С точки зрения молекулярной генетики генетические
функции хромосом определяются не нуклеопротеидом
и не белком, как считали раньше, а только
дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК).
В развитии молекулярной генетики большую роль
сыграло использование бактерий и вирусов как объектов
генетических и биохимических исследований. Бактерии
и фаги (бактериальные вирусы) — очень удобные
объекты для экспериментов, так как их хромосомы
организованы значительно проще, чем хромосомы высших
организмов. Каждая хромосома бактерии представляет
собой по существу несколько гигантских молекул ДНК.
Если раньше считали, что материальные носители
наследственности — это хромосомы, в состав которых
входят и белки, и нуклеиновые кислоты, образующие нук-
леопротеидные комплексы, то именно из генетических
исследований на бактериях пришли первые
экспериментальные доказательства того, что носителем
генетической информации является ДНК, которая и определяет
наследственную структуру организма.
ПЕРВЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
ХИМИЧЕСКОЙ
ПРИРОДЫ ГЕНА
В 1928 году .появилось сообщение о непонятном
на первый взгляд явлении. В организм мыши был.и
введены одновременно две [разновидности одного и того
же микроба. Каждая из них сама то себе заболевания
не 'вызывала (одна — .потому, что была невирулентной,
а другая — вирулентная форма—была убита
нагреванием). Но, введенные вместе, обе формы микроба
вызывали заболевание, и животное погибало. Можно было
предположить, что в организме мыши, в результате
какого-то процесса, происходило 'превращение одной
разновидности микроба в другую, вирулентную форму.
Проводивший эт<1 исследования английский бактериолог
Ф. Гриффите не мог объяснить причину этого явления.
Только через 16 лет трое ученых— О. Т. Айвери.
С. М. Мак-Леод и М. Мак-Карти поставили перед собой
цель — выяснить, какое из веществ клетки микробов
обладает способностью изменить наследственные
свойства других клеток. Им удалось разгадать загадку.
Испытав несколько препаратов, они пришли к выводу, что
такими свойствами обладают только (препараты,
содержащие дезоксирибонуклеиновую кислоту. Очистив их
от «примесей белка, они окончательно убедились, что
наследственное превращение {трансформацию)
микробов из одной формы в другую можно осуществить не
только в теле мыши, но и в пробирке, если добавить
в нее убитые нагреванием микробы одного типа и
небольшое количество (препарата ДНК из микробов
другого типа.
За первыми опытами последовало много других,
после которых уже не оставалось сомнений, что путем
добавления посторонних ДНК можно осуществлять
наследственные изменения в клетках бактерий. Это
показывает, что именно ДНК является носителем
наследственной информации в клетках живых
организмов,
СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ДНК
важнейшая составная часть молекулы ДНК —
азотистые основания два пуриновых {аденин и гуанин) и
два пиримидиновых (тимин и цитозин). Каждая молекула
состоит -из большого числа пуриновых и пиримидиновых
оснований, которые скреплены между собой при
помощи остатков сахара (дезоксирибозы) и фосфорной
кислоты. Химический анализ показал, что сумма
пуриновых остатков в ДНК равна сумме пиримидиновых
остатков. При этом число туанинов равно числу цитози-
нов, а число аде вино в ipasHo числу тиминов. Таким
образом гуанин с цитозином, а аденин с тимином
составляют как бы пары. Оказалось также, что соотношение
аденин-тиминовых и гуаниннцитозиновых пар у ДНК
различных биологических объектов различно, и что
именно этим и отличаются один от другого разные
виды ДНК.
Исходя из этих данных, а также из данных рентге-
ноструктурного-анализа, Д. Уотсон и Ф. Крик в 1953 году
разработали стройную модель структуры ДНК. Согласно
Рис. 8- Объемная
модель молекулы ДНК.
Спирально закрученные
иити — это остатки
сахара (дезоксирибозы)
и фосфорной кислоты.
Между спиралями в
виде заштрихованных
шаров изображены
молекулы азотистых
оснований, то есть тех
самых «букв», при
помощи которых в ДНК
записана наследственная*
информация
62

этой модели, молекула ДНК состоит из двух спирально
закрученных нитей. Азотистые основания, скрепленные
при помощи остатков дезоксирибозы и фосфорной
кислоты, составляют их звенья (рис. 8). Уотсон и Крик
предположили, что основания одной нити ДНК
^ при помощи одного вида химической связи
(водородной) сцеплены одна с другой -в «пары, причем аденин
всегда связан с тимином, а гуанин—с цитозином.
Теперь становится понятным, почему число аденин о в
всегда равно числу тиминов, а число гуанинов — числу
цитозинов. Эти парные основания получили название
комплементарных оснований, а нити ДНК —
комплементарных нитей. Прошедшее десятилетие
принесло огромное количество фактов, подтвердивших это
открытие.
Уотсон и Крик предположили также, что Tip и
делении клеток удвоение числа хромосом происходит
благодаря удвоению молекул ДНК. Этот процесс
самоудвоения ДНК, согласно Уотсону и Крику, происходит
путем разрыва водородных связей между 'парными
основаниями. В результате этого 'процесса молекула ДНК
разделяется на две нити. Каждая нить притягивает из
окружающей среды «предшественников»
{комплементарные основания, связанные с остатками
дезоксирибозы и фосфорной кислоты) и воссоздает «новую
комплементарную нить. Таким образом две
разделившиеся исходные нити превращаются в две новые —
дочерние— молекулы ДНК, идентичные исходной молекуле
ДНК. Акт самоудвоения двух дочерних молекул
приводит к образованию четырех молекул и т. д. (рис. 9).
ПОНЯТИЕ О ГЕНЕТИЧЕСКОМ КОДЕ
Бее биохимические процессы в клетке
осуществляются с участием специальных белков — ферментов.
Каждый фермент ответствен только за одну (или
несколько определенных) химических реакций. Такая
избирательность ферментов обусловлена их строением.
Все белки, в том числе и ферменты, построены из
аминокислот. Всего известно около 20 природных
аминокислот. В составе каждого фермента они встречаются в
разном соотношении. Количество аминокислот в
ферментах колеблется от нескольких десятков до ста
(и даже более). Однако ферменты различаются не
только по соотношению входящих в них
аминокислотных остатков, но и по порядку их расположения.
Приведем аминокислотный состав трех
гипотетических белков:
1. Валин — серии — глицин — пролин
2. Валин — серии — метионин — лейцин
3. Валин — метионин — серии — лейцин
Белки 1 и 2 различаются «по аминокислотному
составу, тогда как белки 2 и 3 различаются только
порядком расположения аминокислот. Но по биологической
функции белки 2 и 3 можно отличить один от другого,
так же, как белки 1 и 2.
Ученые установили, что состав и
последовательность аминокислотных остатков в белке — ферменте
определяется составом и последовательностью нукле-
отидов на соответствующем участке молекулы ДНК1.
Вопрос о том, какое количество нуклеотидов
определяет включение данной аминокислоты в состав белка,
был решен в основном математически. Ход рассужде-
1 В одном из ближайших номеров журнала будет
напечатана статья, подробно рассказывающая о «языке
наследственности», о том, как наследуемые признаки
«записываются» в молекулах дезоксир ибо нуклеиновой
кислоты. Ред.
ний был таков: если бы каждый нуклеотид ДНК
определял включение одной аминокислоты, то ДНК содержала
бы информацию о включении только 4 аминокислот,
так как число возможных комбинаций из 4-х нуклеотидов
по одному составит 4. Между тем требуется
определить включение 20 аминокислот. Если бы включение в
белок одной аминокислоты определяли два нуклеоти-
да, то 4-х нуклеотидов ДНК хватило бы на 16
аминокислот (число возможных комбинаций из 4 по 2 составит
4X4= 16), то есть опять меньше требуемых 20. Число
возможных комбинаций из 4-х по 3 составит 64
DX4X4= 64). Такого количества комбинаций с
избытком хватит для всех 20-ти аминокислот. Поэтому
решили, что 'кодирующая единица в молекуле ДНК
должна состоять не менее чем из трех нуклеотидов. Эти
«тройки» «нуклеотидов были названы триплетами.
Число триплетов на данном участке молекулы ДНК
определяет число и природу аминокислот в данном
белке, а, следовательно, <и его биологическую
активность щ специфичность.
Эта гипотеза была подтверждена тем, что, как
оказалось, достаточно изменить хотя бы одно из оснований
в молекуле ДНК, чтобы вызвать наследственное
изменение, мутацию. Такие изменения наблюдаются при
воздействии на клетку ионизирующего излучения и
различных химических веществ. Например, азотистая
кислота вызывает дезаминирование трех азотистых
оснований — цитозина, аденина и гуанина, которые
'превращаются в результате этого в урацил, гипоксантин и
ксантин. В свою очередь, такой процесс приводит к
образованию необычных шар оснований и как следствие
этого—к изменению их последовательности на
небольшом отрезке ДНК. Сходные изменения в
последовательности нуклеотидов ДНК могут вызвать и аналоги
природных оснований — 5-бромурацил и 2,6-диаминопу-
рин, что легко удается проследить на изолированной
ДНК. ,Но самое замечательное состоит в том, что
изменения в ДНК приводят к однозначным изменениям в
белке, причем замена одного нуклеотида обусловливает
замену только одной аминокислоты.
Многочисленные опыты по мутациям, проведенные
на вирусе табачной мозаики, показали, что каждому
изменению нуклеиновой кислоты соответствует строго
определенное изменение в белке.
СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГЕНЕ
Итак, мутация — это изменение последовательности
оснований в ДНК. А что же такое ген с точки зрения
современных представлений?
Генетики и биохимики пришли к общему выводу,
согласно которому геном является участок молекулы
ДНК, ответственный за синтез молекулы белка. Число
нуклеотидов, образующих один ген, зависит от числа
аминокислот, составляющих молекулу
соответствующего белка. Поскольку молекулы белка включают обычно
от нескольких десятков до нескольких сотен
аминокислот, соответствующие гены насчитывают от сотни до
тысячи нуклеотидов.
Современные представления о структуре гена
позволяют ясно представить себе механизм мутаций, а
также объяснить внутригенный кроссинговер.
В этом — одно из принципиальных отличий от
прежних представлений, рассматривавших ген как
элементарную единицу мутации, рекомбинации и функции.
Таким образом, данные генетических исследований
и биохимических экспериментов сомкнулись, и сегодня
едва ли найдется ученый, у которого возникнет
сомнение в существовании генов. Ныне мысли ученых
направлены на решение других вопросов, связанных с on-
63

ределением последовательности оснований внутри гена,
ибо, как показали новейшие исследования,
ответственным за первичную структуру белка, за его
аминокислотный состав, за порядок аминокислот в молекуле
белка является последовательность нуклеотидов в
пределах одного гена. Вероятнее всего, особым порядком
расположения нуклеотидов и отличаются гены один от
другого.
В свете сегодняшних данных о структуре гена
совершенно очевидно, что даже в одном гене может
произойти огромное число разнообразных
наследственных изменений, а тем более огромно их разнообразие
в хромосомах, состоящих из сотен и тысяч генов.
Современные представления о структуре гена
ставят по-новому решение таких важных вопросов
биологии, как выяснение механизмов эволюции,
направленное изменение природы животных и растений.
Поэтому совершенно неправомочны разговоры о том, что
Рис. 9. Схема удвоения (репликации) молекулы ДНК. Левая схема.
Процесс репликации. Видно, как каждая нить наращивает
комплементарную себе новую нить. Правая схема. Видно, как из одной
молекулы ДНК образуются две дочерние молекулы, которые, в свою
очередь реплицируясь, дают четыре молекулы ДНК
теория гена и мутаций, сводящая изменчивость к одной
лишь комбинаторике, ограничивает эволюцию и лишает
человека возможности активной переделки природы.
В заключение коснемся последнего, очень важного
вопроса — о самовоспроизведении гена. Исследователи
утверждали, что каждый дочерний ген,
образовавшийся в новой клетке, есть точная копия исходного гена.
Каков же механизм самовоспроизведения гена? Ответа
на этот вопрос генетики и цитологи очень долго не
давали. И, пожалуй, это было самой слабой стороной
теории. Блестящие достижения современной биохимии, и в
особенности открытие механизма ауторепродук-
ции (самовоспроизведения) молекулы ДНК, решили и
эту проблему. Ибо ауторепродукция гена и есть ауто-
репродукция молекулы ДНК.
Теперь, когда мы знаем, что такое ген, как
различные мутации воздействуют на ДНК, когда приблизилось
время окончательной расшифровки генетического
кода — мы вплотную подошли к разрешению
проблемы направленных мутаций, направленного (изменения
организма с получением нужных человеку свойств, т. е.
управления наследственностью и изменчивостью
организмов.
G4
Я дал согласие написать несколько слов
для нового журнала «Химия и Жизнь».
Но, скажем прямо, чувствовал себя при
этом не в своей тарелке. Дело в том, что
я с детства испытывал глубочайшее
отвращение к этой почтеннейшей и в
высшей степени полезной науке. Грубый
эмпиризм школьной программы по химии,
отсутствие какого бы то ни было
«стержня», крайне архаический метод
преподавания — все это не способствовало
зарождению интереса к этой науке. Максимум,
что я получал по химии в школе,— это
«тройку».
И потом, студентом, я старался
держаться от химии как можно дальше.
Но по иронии судьбы мне несколько
раз приходилось заниматься решением
химических, точнее — космохимических,
проблем. Почему-то меня «преследовал»
символ гидроксила ОН — пресловутый
«водный остаток», тяжкое воспоминание
школьных лет.
В верхних слоях земной атмосферы
этот радикал, как оказывается,
существует в свободном состоянии. Мне
посчастливилось в 1950 году отождествить
свечение ночного неба с вращательно-коле-
бательным спектром гидроксила.
Забавно: в далекой инфракрасной области он
«освещает» Землю почти так же, как
Луна в первой четверти. Здорово было
бы, если бы мы имели возможность
чувствовать глазами эту область спектра!..
Впрочем, современная электроника
может помочь глазу.
За два года до этого я пришел к
выводу, что тот же «водный остаток», но
находящийся в межзвездном пространстве,
может излучать спектральную линию в
радиодиапазоне. Только в 1953 году
удалось вычислить точное значение длины
его волны. Оно составляло немногим
более 18 сантиметров. К тому времени уже
была обнаружена знаменитая
межзвездная радиолиния водорода длиной 21
сантиметр, ставшая едва ли не самым
мощным средством исследования строения и
динамики нашей звездной системы —
Галактики. Только в конце 1963 года
американцы обнаружили в спектре
радиоизлучения Галактики эту новую линию. Она
оказалась неожиданно интенсивной. Это
позволило сделать очень важный новый
вывод, что в отдельных областях
межзвездного пространства газ находится в

молекулярном состоянии. А раньше
считали, что межзвездный газ—атомарный.
Можно ожидать, что в близком
будущем будут открыты новые молекулярные
радиолинии таких радикалов, как СН,
SiH и некоторых других. Очень
возможно, что будут обнаружены линии,
принадлежащие изотопам молекул,
например, С13Н.
Исследование изотопного состава
межзвездной среды имеет важное значение
для понимания эволюции нашей звездной
системы. Химия межзвездной среды —
весьма перспективное направление в
современной астрофизике.
И, наконец,— волей обстоятельств я
соприкоснулся с био-космохимией.
Никуда от этого не денешься, если думаешь
о распространенности жизни во
Вселенной. Я даже написал об этом целую
книгу ссВселенная, жизнь, разум».
Как образовались первые белки и нук-
леотиды на нашей планете, когда она
была юной? И как этот процесс
происходил на других планетах? И существует ли
жизнь где-нибудь в глубинах Вселенной,
построенная не на углеродной, а на
кремниевой или фосфорной основе?
Здесь непочатый край работы и для
химиков, и для биологов, и для нашего
брата — астронома.
В общем, от химии никуда не
денешься. Я стал к ней постепенно иначе
относиться. И — что греха таить — полюбил
ее! Ибо все, что есть живого на свете,
имеет к химии самое прямое отношение
Остается только пожелать, чтобы во всех
наших школах химия преподавалась живо,
интересно и современно.
Доктор физико-математических наук
И. ШКЛОВСКИЙ
вез химии никуда...
Существует ли жизнь
где-нибудь в глубинах Вселенной,
построенная не на углеродной, а
на кремниевой или фосфорной
основе!
> «Химия и Жизнь», К« \
65

<
U I
<
X
<
в
<
X
и
<
X
<
е
U
<
X
<
е
Б. ЗУБКОВ,
Е. МУСЛИН
Сейчас все, что рядом со мной, чисто и
прозрачно — и моя собственная рука, и шкафчнк с
термометрами, и стакан с горьковатым лекарством. Бея
больница пронизана чистотой и прозрачностью. Кстати,
мои врачи не говорят «больница», они любят слово
«лечебница». Будто бы меня можно лечить и
вылечить. Увы, в свое время я слишком много копался в
книгах, посвященных мельчайшим и бездушным
тварям, которые, «ничего не зная о существовании
человека, заставляют его так жестоко страдать.
Левенгук называл их «анималькулями»—
маленькими животными. О доблестные анималькули, вы и
сами погибаете мириадами и идете на дно мирового
океана. Там под тяжестью ваших крошечных трупов
прогибается земная кора, и океан выходит из
берегов. Ярость вашего размножения неистощима. Горе
тому, кто становится на пути этой ярости. Вы
можете и его пригнуть к земле, как заставляете
прогибаться саму Землю...
До чего додумался — трупы, ярость, пригнуть к
земле... Долой такие мысли, долой!
Опять эта боль... Она начинается в одной точке
тела, расширяется, захватывает все его уголки... Все
темнеет вокруг...
Я .мечтал подарить людям бессмертие всех вещей,
которые их окружают... С чего все началось? Забыл.
Неужели и память моя заболела? Кто-то говорил:
«Наше „я" — это синтез памяти». Если я не помню,
значит, я не существую... Вспомнить бы самое начало.
Начало... Да, все началось, когда в институт привезли
эту трубу. Удивительную, ржавую, чудесную,
заскорузлую трубу. Она полгода пролежала в земле, храня
внутри себя высоковольтный кабель. Однажды
понадобилось вытащить его из трубы. Не тут-то было!
Вытянули одни медные жилы, оболочка кабеля
осталась в трубе. Прилипла! Кусок злополучной трубы
привезли в институт. Собрался консилиум, не хуже,
чем сейчас собирается возле моей «постели. Подошел
и я. Внутри труба покрыта блестящей слизью.
Мазнул по ней пальцем. Так просто, для солидности,
будто что-то про себя соображаю. Оказалось, что это
вовсе не слизь, а твердый металлический налет.
66

Вот когда проснулась дремавшая столько лет
идея!
Участники консилиума разошлись, я схватил ку-
I сок трубы и утащил .на свой стол. Вечером я исца-
i рапал, изрезал, исковеркал серебристый налет
перочинным ножом. Нож сломался. Для отвода глаз
насыпал в трубу земли из цветочного горшка, воткнул
в землю какой-то цветок. Это была моя -первая
лаборатория. Она умещалась на подоконнике рядом с
чертежным столом. Терпение, терпение! Я ждал три
месяца.
Был вечер, когда трясущимися руками я
выколотил землю из трубы в корзину для бумаг. (Блестящий
слой залечил раны! Царапины исчезли. Какие-то
неизвестные доселе микробы нарастили в трубе
тончайший налет металла.
...Крохотные богатыри окружают нас. Я прочел
где-то слова Пастера, обращенные к пивоварам,
виноградарям и кожевникам: «Думаете, вы делаете
пиво, обрабатываете кожу, получаете вино? Вы всего
лишь управляете слепо, а "потому не слишком умело
полчищами невидимых глазом существ, которые и
работают в ваших чанах!...». Сколько написал Пас-
тер? Два тома, сто? А что застряло в моей памяти?
Три строчки... Люди не помнят всё после всех.
Счастье, если из книги твоей жизни они запомнят хотя
бы одну строчку. Странные 'мысли лезут в голову,
когда болен.
Увы, микромалютки неСли не только вечную
жизнь металлу. Одновременно они готовили быструю
смерть человеку. Первый кандидат я. Единственный
в своем роде больной. Поздравления 'принимаются в
часы посещения больных родственниками и
знакомыми.
Впрочем, на первых порах микробы вели себя
вполне мирно. Я сделал для них специальный
термостат — теплое, уютное гнездышко. Там, в гараже.
Каждый первооткрыватель первым делом открывает
свою лабораторию. У меня были четыре
неоштукатуренные стены и длинные полки со следами бензина
и машинного масла. Вперед!
Очень скоро я убедился, что в серебристом
налете скрывались микроорганизмы десятков различных
пород. Из живой смеси нужно было выделить
малюток только одной породы — и приручить их. Я
чувствовал себя укротителем на манеже цирка. Алле,
гоп! Удар хлыста и... ничего за этим ударом не
следует. Пустое сотрясение воздуха. Львы и медведи —
нечто весьма осязаемое. Даже слепой смог бы
отличить бурого медведя от белого. Даже микроскоп не
подсказывал мне, где бактерии одного сорта, где
Другого.
Иногда брала верх порода честных строителей.
Тогда опыт удавался. Я ликовал. Крошки-строители
восстанавливали металл из окислов, добывали
молекулы металла из пыли, носившейся в воздухе, из
остатков смазки, из ржавчины... Они строили и
строили, наращивая из крупинок тончайшие слои металла,
восстанавливая исковерканную деталь, зализывая
любые раны, трещины, каверны. С идеальной
точностью они возвращали обезображенному куску
металла потерянную форму. Обновление свершалось
непрерывно, бесшумно и точно. Я уже видел мир вещей,
не знающих тлена и распада. Вечные статуи,
нестареющие двигатели, незыблемые мосты и башни...
Но рядом с малютками-строителями приютились
анархисты. Они оттесняли строителей в сторону,
наращивали на металле безобразные наросты, мохнатые
иглы, бесформенные нашлепки.
Скульптор-абстракционист сгорел бы от зависти, глядя на их
упражнения. Они носились в воздухе гаража и, оседая на чем
попало, тут же принимались за работу. Как они мне
досаждали! Однажды они проникли в замок, которым
я запирал гараж, и прирастили к нему ключ. Чтобы
выбраться, пришлось «разбирать» замок зубилом и
кувалдой.
В другой раз я обнаружил, что не могу вылезти
из собственной куртки. Застежка-молния
превратилась в нечто, похожее на хребет рыбы, все ее звенья
намертво слились. Испорченная куртка—пустяк,
хуже было на следующий деньг когда сзади меня в
гараже раздался оглушительный взрыв, зазубренный
кусок металла просвистел над головой и вонзился в
деревянную полку. Это бактерии разорвали
огнетушитель.
...Вероятно, тогда, при взрыве это и случилось.
Но и до взрыва все кругом пропиталось ими.
Бутерброд, который я ел, вода, которую я пил. В
человеческом организме найдутся любые металлы. Даже
золота с полграмма наберется. Мне кажется, что я
чувствую, как бактерии вытягивают из гемоглобина
молекулы железа, устилают железом вены и артерии.
Когда эпидемия чумы косила жителей Афин, один
Сократ остался здоров. Может быть, философ уже
тогда знал тайну врачующих прививок? Всё ли мы
знаем про мир мельчайших сегодня? А вдруг рядом
со мной живет современный Сократ? И я надеюсь.
Надежды—сны бодрствующих. Утешительно.
Боль... опять все кругом темнеет от боли.
Меня лечит Ростислав Георгиевич. Милый доктор
старомодного вида. Галстук свалялся трубочкой,
очки в «школьной» оправе — в самой уродливой,
какую только можно изобрести. Его авторучка
подтекает и обернута тряпочкой. Но все равно на пальцах
синие пятнышки. Каждый день Ростислав
Георгиевич является ко мне с какой-нибудь новой и
совершенно оригинальной медицинской идеей. Ободряет?
Вероятно. Я узнаю, что где-то доктор икс
рекомендует при гипертонии поменьше дышать, а доктор
игрек исцелил неизлечимых шизофреников, совершив с
ними восхождение на Эльбрус, а в Австралии некий
профессор по цвету глаз распознает сорок четыре бо-
5* 67

Рисунки В. ГВОЗДОВА
[ лезни. Так Ростислав Георгиевич вселяет в меня
надежду, что и мою болезнь поможет раскусить некий
медицинский гений. Надежды — сны бодрствующих...
Несмотря на всяческие странности, больные
уважают Ростислава Георгиевича. Не з«наю, творит ли он
чудеса... Хорошее, добротное чудо в моем положении
оказалось бы очень кстати.
Последние два дня Ростислав Георгиевич
напускает на себя вид таинственный и секретный. Но его
маленькие хитрости наивны и легко разгадываются.
Весь секрет в том, что сегодня меня будет смотреть
«светило микробиологии». Светило вьшесет приговор.
Окончательный, обжалованию не подлежит.
I Я уже сталкивался с одним таким «светилом».
I Он давал отзыв на мое открытие. Это тоже был
приговор. Суровый и несправедливый...
68
Полгода я возился в гараже-лаборатор,ии, пока
решился официально заявить о своих микробах.
Как я писал тогда в заявке на изобретение?
«Предлагается способ самообновления или
самовосстановления любых метал пческих частей, деталей и
3 злов машин, механизмов, знаний и сооружений.
Способ отличается тем, что с целью постепенного и
непрерывного нарашдеания мои омолекулярных слоев
металла применяются инициирующие
восстановительные реакции бактерии, открытые и выделенные в
чистом виде автором заявки, и названные им „бациллус
террус"...».
Официальное косноязычие.
А тот написал отзыв на мое предложение. Он
увильнул от сути дела, его не зацепила идея
вечности вещей. Он смотрел со своей колокольни. Он нудно
и непререкаемо изложил пункты и подпункты, по
которым выходило, что я чуть ли не злонамеренный
отравитель. Он доказывал, что было бы преступной
неосторожностью поселить рядом с людьми
неизвестную доселе расу микробов. Необходимы
предварительные массовые эксперименты на животных.
Необходимо проследить, не будут лн «бациллус террус»
оказывать вредное влияние на 'потомство 'подопытных
обезьян в четвертом поколении. Практически дело
откладывалось на пятьдесят, а может быть, на сто лет.
Но (вот ведь я заболел? Глупости. Всякая
техника опасна для неумейки. И швейной машиной можно
отрубить себе палец. Моя болезнь — глупая
случайность. А светило — трус. Я так и сказал ему!
Прогресс техники — всегда риск. Автомобиль
пытались запретить, полагая не без основания, что он
распугает лошадей и от этого восседающим в
каретах и на извозчиках последует членовредительство.
На паровоз ополчились врачи, суля пассажирам су-1
дороги и расстройство всего тела как следствие
быстрой езды и тряски. Даже невинный телефон — и тот
в свое время считали губительным для здоровья.
Ни автомобили, ни паровозы, ни телефоны за-1
претить не удалось. И никакому «светилу» не
запретить мое открытие. Мы еще поборемся. Если... если
я когда-нибудь еще смогу с кем-то бороться.
Бессмертен ли человек?
Ростислав Георгиевич старается лечить мое тело.
Добрый доктор Айболит! Я думаю, не так-то легко
было ему добиться визита светила микробиологии.
Интересно — кто он? Знаю ли я его фамилию по
журналам?
...Медсестрички засуетились. На больничном
горизонте восходит «светило»... Вот оно приближается.
Это мое «светило»! То самое, на которое я топал
ногами и кричал: «Трус! Консерватор!». Благодарю вас,
Ростислав Георгиевич, за приятный сюрприз. Какую,
оказывается, роль играет в жизни положение
человека — горизонтальное или вертикальное. Обезьяна
стала человеком, когда 'Приняла вертикальное положе-

ние. Я в горизонтальном .положении — я повержен, я
неправ, уличен в легкомыслии и невежестве.
«Светило» возвышается вертикально — он торжествует, он
прав и непогрешим. Что он говорит? Нет, не говорит.
Произносит!
— Вы доставили нам массу хлопот. От меня
потребовали, чтобы я решил, как поступить с вашим
гаражом, извините, с лабораторией.
— Как .поступить с моей лабораторией? В каком
смысле?
— В единственно возможном. В смысле—
уничтожить. Но как? Сжечь? Где гарантия, что бактерии не
возродятся из пепла? Продезинфицировать? Сулема
для этих террус — все равно, что глоток нарзана.
Интересно, что бы вы предложили?
— Не знаю.
— Ну что ж. Благодарю В'ЭС, коллега.
Сколько яда в слове «коллега»! Но все-таки я
I спрашиваю:
I — И ,вы придумали способ уничтожения
лаборатории?
! — Придумал. Гараж обнесли сплошной высокой
I стеной и вылили сверху пятьдесят самосвалов бетона.
Теперь там бетонная глыба, из которой вашим террус
не выбраться. Я предупреждал, что самодеятельная
возня с неизученными микроорганизмами чревата
последствиями, выходящими из-атод контроля...
— Я уже не нуждаюсь в лекциях.
Как он банален! Скоро он уйдет?...
— Мы займемся бациллус террус. Сделаем все,
что в ,наших силах. До сиидания.
Он сделает все, что ib его силах... Какая
великолепная формулировка! Он сделает все, что в его
силах. Ради кого? Ради недоучки, осмелившегося
проникнуть в «науку, которую он считает своей личной
собственностью? Ради чего? Нет, он разумеется,
добропорядочный человек. Разве у меня есть повод
сомневаться в этом? Он сделает все, что в его силах.
Вызовет к себе свободного лаборанта... Лаборант
бывает свободным, когда он плохой лаборант.
Попросит к себе свободного научного сотрудника.
Свободным научный сотрудник бывает только в том
случае, если его голова свободна от науки. Он
поручит им «разобраться» с террус. Заместителю —у него
есть заместитель — скажет «проследите». И
успокоится. Он сделал все, что в его силах — вызвал,
поручил, обязал проследить. Я могу спокойно лежать.
Сестричка, сестричка, подойди ко мне!
Начинается приступ...
Почему за окнами пламя? Солнце заходит...
Отблески желтой звезды светят сейчас не только Земле.
Я уже не лежу, я лечу. Я мог бы подлететь сейчас
к другой планете... Багровые языки за стеклами
иллюминатора. Зловонные вихри обжигают стекла.
Клочья ядовитых туманов ищут людей, укрывшихся
за тонкой металлической обшивкой. Но все спокой-[
ны. Нас охраняют полчища бациллус террус. Они
живут в обшивке нашего корабля. Раскаленные
вихри слизывают миллиарды огнестойких крошек. И тут
же им на смену рождаются миллиарды миллиардов
новых. Они размножаются с чудовищной
поспешностью. Потоки огня не в силах побороть размножение
живых огнеупорных частиц.
Как далеко ты залетел! Вернись на землю.
Лабораторию превратили в глыбу бетона. Надгробный
камень на обломках мечты.
Сегодня Ростислав Георгиевич печален. Не
находит слов ободрения. «Светило» взошло на нашем
больничном небосклоне и скрылось. Не торопится.
Десятые сутки делает все, что в его силах...
Я хотел бы подарить Ростиславу Георгиевичу
чугунную собачку. Единственную в мире и теперь —
увы!— неповторимую.
Фигура собачки стояла на столе в га.раже.
Старенькая статуэтка, одна лапка отломавда. И эта
лапка .выросла заново! Я сам видел это!
Когда статуэтка рождалась из огненного
расплава, ее пронизывали силовые линии земного
магнитного поля, в ней возникали усилия, сцепившие
частицы металла в одно целое. Застывший чугун сохранил
следы этих сил. Теперь микробы-строители двигались
по следам. Они достраивали скульптуру, создавая
исчезнувшее, восстанавливая потерянное...
Все прошлое человечества записано в металле.
Коринфская бронза и монисты славян. Картины
писали красками с примесью свинца и железа, надписи
на м.раморе вырубали металлическим клином,
книги печатали металлическими литерами. Всюду куски
металла, его следы, его оттиски, его пыль и пятна.
Все это можно восстановить — изуродованные
фанатиками статуи, стертые надписи, истлевшие
рукописи, потускневшие картины. Малюткам-строителям
предстоит большая жизнь... Ничего им не предстоит.
Они замурованы в глыбе бетона.
Кончился очередной приступ. На меня смотрит
Ростислав Георгиевич. Какие у него странные глаза.
Какие у него воспаленные глаза... I
— Не обращайте внимания! Просто давно не I
спал. Помните, с чего у вас все началось? С ржавой
трубы. Мы отыскали место, откуда ее выкопали. Нас
интересовала земля в этом месте. Бактерии,
выделяющие грамицидин, тоже нашли на подмосковном
огороде. Так вот, в той земле я тоже отыскал кое-что...
Причина болезни и возможность ее лечения лежали
рядом. Теперь я думаю уже о другом. А не могут
микробы, подобные вашим террус, внести нечто
принципиально новое в медицину? Что если заставить их
обновлять некоторые ткани нашего организма? На
первых порах это могла бы быть костная ткань...
Может быть, вечными станут не только машины?
69

ерное
Ф. ХОЙЛ
Блако
Предисловие редакции
Выдающийся английский ученый Ф. Хойл хорошо известен астрономам и физикам
со есем мире. В самое последнее время особенное внимание ученых привлекла
разработанная Хойлом вместе с индийским математиком Дж. В. Нарликаром новая
теория тяготения, опубликованная ими летом 1964 г.
Суть этой так называемой «теории С-лоля», состоит в том, что в ней делается
попытка установить зависимость массы тел не только от скорости, как в теории
относительности Эйнштейна, но и от гравитационного взаимодействия.
Пока еще трудно сказать, что станется с новой теорией. Речь идет пока что о
направлении экспериментов, которые подтвердят или опровергнут ее. Бесспорно одно —
теория эта вполне удовлетворяет выдвинутому однажды Нильсом Бором
полушутливому, полусерьезному требованию, согласно которому всякая заслуживающая
внимания новая научная идея должна быть «немного сумасшедшей»,,
Но профессор Кембриджского университета Фред Хойл не только ученый. Он
автор своеобразных фантастических произведений, для которых — как и для работ
Хойла-ученого — характерны прежде всего смелость и оригинальность мышления,
глубокий анализ явлений мира, открывающий в них совершенно новые, неожиданные
стороны. Ф. Хойл написал однажды, что «при попытках заглянуть вперед... мы мыслим
слишком узко, мы слишком связаны настоящим». Вряд ли это можно отнести к
фантастическим произведениям самого Хойла, в том числе к повести «Черное облако».
Действие повести, написанной в 50-е годы (до запуска первого искусственного
спутника Земли), происходит в 1964 году. Астрономы обнаруживают у границ
Солнечной системы новое небесное тело. Несколько месяцев спустя оно должно подойти к
Солнцу и Земле. Это грозит человечеству неисчислимыми бедами.
Группа ученых под руководством астрофизика Кингсли — главного героя
повести—собирается в Англии, в специально о'борудованном научном центре Нортонстоу,
чтобы вести непрерывные наблюдения за Облаком и попытаться предсказать
возможные последствия его приближения. Среди них—известный астроном Марлоу, физик-
теоретик Вейхарт, радиоастрономы Лестер и Б ар нет, француженка Иветт Хедельфорт.
К ученым, изолированным от всего мира проволокой и усиленной охраной,
приставлен личный секретарь английского премьер-министра Паркинсон. Кингсли
позаботился и о том, чтобы пригласить в этот «центр» пианистку Энн Хэлси и врача Мак-Нейла.
...Катастрофы, предсказанные учеными, обрушиваются на Землю. В результате
отражения солнечных лучей от приблизившегося Облака температура повсюду
поднимается до 35 — 40 градусов. Резко возрастает скорость испарения с поверхности
океанов, и вся Земля затягивается сплошными тучами. Идут непрерывные ливни.
Исследователи замечают новое загадочное явление — приближаясь к Солнцу,
Облако, вопреки всем законам небесной механики, замедляет движение. Наконец, оно
окутывает Землю. Солнце исчезает, и палящая жара сменяется небывалыми холодами.
Сколько времени это будет продолжаться, не знает никто — предсказать поведение
Облака оказалось совершенно невозможно.
Затем нарушается радиосвязь. На каких бы волнах ни шла передача, через
несколько минут после ее начала верхние слои атмосферы настолько ионизируются, что
прохождение волн прекращается. Это и наталкивает героя повести на мысль, которая,
как он считает, может логично объяснить все происходящее.
Мы публикуем отрывки из «Черного облака» в переводе проф. Д. А. Франк-Ка-
менецкого.
-..Профессор Кристофер Кингсли выдвигает совершенно «сумасшедшую» гипотезу-
70

— Я считаю,— начал Кингсли,— что Облако
обладает разумом. Прежде чем кто-либо начнет
возражать, позвольте сказать, что я прекрасно понимаю
всю нелепость этой мысли, и она ни на минуту не
пришла бы мне в голову, если бы все другие
предположения не были еще более дикими. Неужели вас
не удивляет, как часто наши предсказания о
поведении Облака не сбываются?
Паркинсон и Энн Хэлси удивленно переглянулись.
— У всех наших ошибок есть одна общая черта.
Это как раз те ошибки, которые было бы естественно
сделать, если бы Облако было живым, а не
неодушевленным.
Среди огромного множества людей,
столкнувшихся с фактом появления Облака, никто, кроме
Кингсли, не дошел до ясного понимания его истинной
природы, никто, кроме Кингсли, не объяснил причины
посещения Облаком Солнечной системы. Его первое
сообщение было встречено с открытым недоверием
даже его собратьями-учеными.
Вейхарт выразил свое мнение откровенно.
— Все это совершенная нелепость,— сказал он.
Марлоу .покачал головой.
— Вот до чего доводит чтение научной
фантастики.
Мак-Нейл, врач, был заинтригован. Новый
поворот дела был больше по его части, чем всякие
передатчики и антенны.
— Я хотел бы знать, Крис, что вы в данном
случае подразумеваете под словом «живое».
— Видите ли, Джон, вы сами знаете лучше меня,
что разница -между .понятиями «одушевленное» и
«неодушевленное» весьма условна. Грубо говоря,
неодушевленная материя обладает простой структурой н
относительно простыми свойствами. С другой
стороны, одушевленная или живая материя имеет весьма
сложную структуру и способна к очень сложному
поведению. Говоря, что Облако может быть живым,
я подразумевал, что вещество внутри него может
быть организовано каким-то необычным образом, так
что его поведение, а следовательно, и поведение
Облака в целом гораздо сложнее, чем мы предполагали
раньше.
— Нет ли здесь элемента
тавтологии?—вмешался Вейхарт.
— Я же сказал, что такие слова, как
«одушевленный» и «неодушевленный» — всего лишь условность.
Если заходить в их применении слишком далеко,
тогда, действительно, получится тавтология. Если
перейти к более научным терминам, мне представляется,
что химия внутренних частей Облака очень сложна —
сложные молекулы, сложные структуры, .построенные
из этих молекул, сложная нервная деятельность.
Короче говоря, я думаю, у Облака есть мозг.
Марлоу обратился к Кингсли:
— Ладно, Крис, мы .понимаем, что вы имеет в
виду, во всяком случае приблизительно. Теперь
приводите ваши доводы. Давайте их не спеша, по
одному. Посмотрим, насколько они сильны.
— Ну, что ж, приступим. Пункт первый.
Температура внутри Облака как раз подходит для
образования весьма сложных молекул.
— Верно! Первое очко ваше. Действительно,
температура там, вероятно, -несколько более подходящая
для этой цели, чем здесь, на Земле.
— Пункт второй. Благоприятные условия для
образования крупных структур, построенных из
сложных молекул.
— Это почему же?— спросила Иветт Хедель-
форт.
— Прилипание на поверхности твердых частиц.
Плотность внутри Облака так велика, что почти
наверное там есть довольно крупные частицы твердого
вещества, вероятнее всего, кристаллики
обыкновенного льда. Я полагаю, что сложные молекулы
соединяются Друг с другом, оказавшись на поверхности
этих частиц.
— Очень хорошая мьгсль, Кцзис,— согласился
Марлоу.
— Нет, я не со всем согласен,— показал
головой Мак-Нейл.— Вы говорите о сложных молекулах,
образующихся путем слипания на поверхности
твердых тел. Но это неверно. Молекулы, из которых
состоит живое вещество, имеют большую внутреннюю
энергию. Все жизненные процессы основаны на
наличии этой внутренней энергии. Неувязка в вашей идее
о слипании заключается в том, что так вы не
получите молекул с большой внутренней энергией.
Кингсли казался невозмутимым.
— А из каких источников получают свою
внутреннюю энергию молекулы живых организмов здесь,
на Земле?—спросил он Мак-Нейла.
— Растения получают ее от Солнца, а
животные— от растений или, конечно, от других
животных. Так что в конечном счете энергия всегда идет
от Солнца.
— Ну, а откуда набирает сейчас энергию
Облако?
Аргументы Мак-Нейла обернулись против него
самого. Так как ни он, ни кто-либо другой, казалось,
не были склонны спорить, Кингсли продолжал:
— Давайте примем доводы Джона. Допустим,
что этот зверь в Облаке построен из молекул такого
же рода, что и мы с вами. Тогда для образования
этих молекул нужен свет какой-нибудь звезды.
Конечно, свет от звезд есть и в далеком межзвездном
пространстве, но там он слишком слаб. Поэтому,
чтобы получить действительно мощный заряд энергии,
зверю надо приблизиться вплотную к какой-либо
звезде. Но именно это он и сделал!
Марлоу пришел- в большое возбуждение.
— Боже мой, 1ведь это сразу связывает три
разных явления. Первое — нужда в солнечном свете.
Второе — Облако держит курс прямо на Солнце.
71

JM&^l^^^
&t. rf
1
и
Третье — достигнув Солнца, Облако оста?на/вливается.
Очень хорошо, Крис.
— Действительно, прекрасное начало,—заметила
Иветт Хедельфорд,— но кое-что остается еще
неясным. Я не понимаю, .почему «получилось так, что
Облако оказалось в межзвездном пространстве. Если
ему нужен солнечный или звездный свет, то ясно, что
оно должно всегда оставаться возле какой-нибудь
одной звезды. Или вы думаете, что этот ваш зверь
только что родился где-то в ■простра'нстве и теперь
пришел, чтобы пристроиться к нашему Солнцу?
— И кстати, не объясните ли вы, Крис, как этот
ваш зверь управляет своими запасами энергии? Как
ему удавалось выстреливать эти сгустки газа с такой
фантастической скоростью, когда он тормозил свое
движение?— спросил Лестер.
— Только не все сразу! Сначала я отвечу Гаф-
ри, потому что его вопрос, кажется, полегче. Мы
пытались объяснить выбрасьшание этих сгустков газов
действием магнитных полей, но это не удалось.
Оказалось, что потребовались бы поля такой
интенсивности, что они просто разорвали бы Облако на куски.
Иными словами, мы не могли найти способа, которым
большие количества энергии могли быть собраны
магнитными силами в сравнительно малых участках.
Теперь давайте взглянем на проблему с новой точки
зрения. Начнем с того, что спросим, какой метод
использовали бы мы сами, чтобы получить высокие
локальные концентрации энергии.
72

Рисунок В. ЩАПОВА
— Взрывы!— выдохнул Барнет.
— Совершенно верно. Взрывы с использованием
либо ядерного деления, либо, более вероятно,
ядерного синтеза. В этом Облаке нет недостатка в
водороде.
— Вы говорите серьезно, Крис?
— Конечно, серьезно. Если я пряв в
предположении, что в Облаке живет какой-то зверь, то почему
бы ему не быть по крайней мере таким же разумным,
как мы?
— Тут есть небольшая трудность с радиоактив-
ньши продуктами. Не слишком ли вредны они для
всего живого?— спросил Мак-Нейл.
— Конеч-но, о<ни были бы вредны, если бы
соприкасались с живым веществом. Но хотя
невозможно производить взрывы с помощью магнитных полей,
вполне возможно предохранить два различных
вещества от смешивания друг с другом. Мне
представляется, что этот зверь управляет веществом Облака с
помощью магнитных полей и может таким образом
перемещать массы вещества, куда ему угодно по всему
пространству внутри Облака. Я думаю, он вниматель-,
но следит за тем, чтобы радиоактивный газ был
совершенно отделен от живого вещества — «аномию,
чю я использую термин «живое» только для
удобства. Я не собираюсь затевать философский спор на
эту тему.
— Знаете, Кингсли,— сказал Вейхарт,— все, дей-
73

ствителько, получается гораздо лучше, чем я думал.
Насколько я понимаю, вы хотите сказать, что в то
время, как мы в основном действуем своими руками
или с помощью машин, сделанных опять-таки
нашими руками, этот зверь действует при .помощи
магнитной энергии.
— Примерно так. Причем должен добавить, что,
как мне кажется, зверь находится по сравнению с
нами в гораздо лучшем положении. Во всяком случае,
он имеет в своем распоряжении гораздо больше
энергии, чем мы.
— Боже мой, еще бы! Я думаю, по крайней мере
в миллиарды раз больше,— воскликнул Марлоу. Мне
начинает казаться, что вы одерживаете верх, Крис.
Но мы, .неверующие, возлагаем большие надежды на
вопрос Иветт. Мне кажется, это очень хороший
вопрос. Что вы можете предложить в ответ?
— Да, это прекрасный .вопрос, Джофф; не знаю
даже, смогу ли я на него ответить достаточно
убедительно. Мож1НО предположить следующее. Вероятно,
зверь .не может оставаться слишком долго в
непосредственной близости от звезды. Возможно, он
периодически подходит к той или иной звезде, строит
свои молекулы, которые являются для него как бы
запасом питания, а затем убирается восвояси. Время
от времени это, может быть, повторяется.
— Но почему бы ему не оставаться постоянно
около одной звезды?
— Ну, обыкновенное, домашнее облако, в котором
нет никакого зверя, оставаясь постоянно около
звезды, постепенно превратилось бы в компактное тело
или в несколько таких тел. В самом деле, как мы
все хорошо знаем, наша Земля, вероятно,
сконденсировалась однажды из точно такого же облака.
Очевидно, для нашего зверя было бы крайне неприятно
обнаружить, что его защитное облако превратилось
в планету. Поэтому ясно, что он поспешит удалиться
прежде, чем произойдет что-нибудь в этогм роде.
И, уходя, захватит с собой свое Облако.
— А как вы думаете, когда это произойдет?—
спросил Паркинсон.
— Не имею представления. Думаю, что о.н
удалится после того, как возобновит свои запасы
питания. Это может продолжаться неделю, месяц, год,
а может быть и тысячи лет.
— Мой нюх подсказывает, что здесь что-то
неладно,— заметил Барнет.
— Возможно, я ведь не знаю, насколько острый
у вас нюх, Билл. А что вас волнует?
— Довольно .многое. Мне кажется, ваши
замечания относительно конденсации в планету применимы
только к .неодушевленному облаку. Если мы
допускаем, что Облако может управлять распределением
вещества внутри себя, то оно легко сможет не
допустить конденсации. В конце концов конденсация
должна происходить очень постепенно, и я уверен,
что вашему зверю не надо было бы даже проявлять
особую торопливость, чтобы полностью ей
воспрепятствовать.
— На это есть два ответа. Во-первых, я думаю,
что зверь потерял бы возможность управления, если4»
бы остался около Солнца слишком долго. Ведь в этом
случае .магнитное поле Солнца проникнет в Облако.
Затем вращение Облака вокруг Солнца закрутит
(Магнитное поле, и всякая возможность управления будет
потеряна.
— Боже мой, это блестящее объяснение.
— Вы с этим согласны? А вот еще. Как бы этот
наш зверь н,и был отличен от земных живых существ,
одно качество у нас должно быть общим. Он
должен подчиняться тем же простым биологическим
законам отбора и развития. Я хочу сказать, вот что.
Мы не можем предполагать, что Облако с самого
начала содержало вполне развитого зверя. Оно
должно было начать с чего-то примитивного, точно так же,
мак жизнь на Земле началась с простейших форм.
Так что сначала в Облаке моглю и не существовать
такого четкого управления распределением вещества.
И если бы Облако было первоначально расположено
поблизости от звезды, оно не смогло бы
предотвратить конденсацию в планету или в несколько пла*нет.
— Тогда как вы представляете себе его начало?
— Оно должно было зародиться далеко в
межзвездном пространстве. Сначала жизнь в Облаке,
вероятно, зависела от общего радиационного фоиа
звезд. Даже это дало бы ей больше энергии
излучения для построения молекул, чем получает жизнь на
Земле. Потом я могу себе представить, как по мере
развития разума было обнаружено, что запасы
питания, то есть возможности для построения
молекул, несравненно увеличиваются, если ненадолго
■пр сблизиться к звезде. По-моему, в существе своем i
зверь должен быть обитателем межзвездных
пространств. Ну, как Билл, вас еще что-нибудь волнует?
— Да, у меня есть еще один вопрос. Почему
Облако ,не может (испускать свое собственное излучение?
Зачем ему путаться со звездой? Если оно достаточно
хорошо разбирается в ядерном синтезе, чтобы
устраивать гигантские .взрывы, то почему бы не
воспользоваться ядерным синтезом для получения нужной
радиации?
— Чтобы производить энергию в виде излучения
контролируемым образом, нужен термоядерный
реактор; как раз такими реакторами являются звезды.
Солнце — гигантский реактор, использующий реакцию
ядерного синтеза. Для того чтобы генерировать
излучение в масштабах, сравнимых с солнечными, Облаку
пришлось бы самому превратиться в звезду. Но тогда
там стало бы слишком жарко, и наш зверь был бы
заживо поджарен.
— И даже в этом случае облако такой массы
вряд ли могло бы генерировать сильное излучение,—
заметил Марлоу.— Его масса слишком мала. В
соответствии с соотношением масса — светимость оно
74

I должно было бы испускать совершенно ничтожное
количество энергии по сравнению с Солнцем. Нет, тут
вы -неправы, Билл.
у\ — Я тоже хотел бы задать вопрос,— сказал Пар-
кинсюи.— Почему вы все время говорите об этом зве-
I ре в единственном числе? Почему в Облаке не можег
быть много маленьких зверей?
— На это есть свои причины, но объяснять их
было бы слишком долго.
| — Но ведь все равно сегодня ночью вряд ли кто-
нибудь из нас сможет .заснуть, так что лучше выкла-
! дывайте.
— Что же, предположим для начала, что в
Облаке не один большой зверь, а много маленьких.
Я думаю, вы все согласны, что между различными
I индивидуумами обязательно должна быть налажена
связь.
— Несомненно.
— Так в какой же форме будет осуществляться
такая связь?
— Уж вы сами должны рассказать об этом, Крис.
— Мой вопрос был чисто риторическим. Я хочу
сказать, что наши методы связи в данном случае не
подходят. Мы сообщаемся друг с другом акустически.
— То есть с помощью разговоров. Это,
действительно, ваш излюбленный .метод, Крис,— сказала Энн
j Хэлси.
| Но Кингсли не понял этой шутки. Он продолжал:
— Любая попытка использовать звук потонула
бы в ужасном шумовом фоне, который должен быть
внутри Облака. Это было бы гораздо хуже, чем
пытаться разговаривать под грохот сильнейшей бури.
Я думаю, можно не сомневаться, что связь
осуществлялась бы с помощью электричества!.
— Да, пожалуй, это достаточно ясно.
— Хорошо. Кроме того, надо иметь в виду, что
по нашим масштабам расстояния между
индивидуумами были бы очень велики, так как размеры
Облака, с нашей точки зрения, огромны. Очевидно, что
нельзя полагаться при таких расстояниях на
постоянный ток.
I — Постоянный ток? Крие, ради бога, говори
понятнее!
— Ну, в сущности это то, что работает в
телефоне. Грубо говоря, /разница между связью на
постоянном и переменном токе та же самая, что и
между телефоном и .радио.
Марлоу улыбнулся Энн Хэлси.
— Кингсли пытается объяснить нам в своей не-
I подражаемой .манере, что связь должна
осуществляться с помощью радиоволн.
— Если вы думаете, что так понятнее....
I — Конечно, все понятно. Не упрямьтесь, Энн.
Когда ,мы посылаем световой или радиосигнал, возни-
| кают электромагнитные волны. Они распространяют-
I ся в пустоте со скоростью 300 000 километров в
секунду. Даже при такой скорости для передачи сигна- \
л а через все Облако потребовалось бы около десяти
минут. Теперь прошу обратить внимание на то, что
количество информации, которое может быть
передано при помощи электромагнитных колебаний, во
много раз больше той информации, которую мы можем
передать с помощью обычного звука. Это хорошо
видно на примере наших импульсных
.радиопередатчиков. Поэтому, если в Облаке живут отдельные
индивидуумы, они должны быть в состоянии
сообщаться друг с другом значительное более оперативно, чем
мы. Им хватило бы сотой доли секунды, чтобы
изложить друг другу то, на что нам потребовался бы
целый час разговора.
— Ага, я начинаю понимать,— вмешался Мак-
Нейл.— При таком уровне обмена информацией
становится вообще сомнительным, вправе ли мы
говорить об отдельных индивидуумах!
— Вы .все шоняли, Джон!
— Но я-то ничего не понял,—• сказал Паркинсон.
— Попросту говоря,— пояснил дружелюбно Мак-
Нейл,— Кингсли сказал, что если в Облаке и есть
индивидуумы, то они должны быть в высокой степени
телепатичшы; настолько, что становится в сущности
бессмысленно считать их существующими отдельно
друг от друга.
— Почему же он сразу так не сказал?—
спросила Энн.
— Потому что, как и большинство подобных
упрощений, слово «телепатия» на самом деле не так
уж много значит.
— Ну, во всяком случае для меня оно означает
очень многое.
— И что же оно значит для вас, Энн?
— Оио 03Haf4aeT передачу мыслей без помощи
слов и, конечно, без всяких записей, жестов и так
далее.
— Иными славами, оно значит — если оно
вообще что-нибудь значит — не акустическую связь.
— А это означает использование
электромагнитных волн,— вставил Лестер.
— А электромагнитные волны означают
использование переменных токов, а не постоянных токов и
напряжений, которые мы используем в наших мозгах.
— Но я думал, что в какой-то степени и мы
обладаем способностью к телепатии,— возразил
Паркинсон.
— Вздор. Наш мозг просто не годится для
телепатии. В нем все основано на постоянных
электрических потенциалах, а в этом случае никакого
излучения .не (Возникает.
— Я понимаю, что вообще-то это трюки, но мне
казалось, что иногда у этих телепатов получаются
действительно замечательные совпадения,—
настаивал Паркинсон.
(Продолжение следует)
75

Члены-корреспонденты АН СССР
А. М. ПРОХОРОВ и Н. Г. БАСОВ
говорят физики
Достижения всех отраслей
физики невозможны без
развития химии. Желаем Вашему
журналу доходчиво и интересно
рассказывать об успехах
современной химической науки
76

Лауреаты Нобелевских премий
Эти премии учреждены в конце прошлого века
крупнейшим шведским промышленником и
талантливым инженером Альфредом Нобелем, составившим
гигантское состояние. Нобелевскими премиями
отмечаются ежегодно выдающиеся научные достижения
в области физики, химии, медицины и физиологии,
а также произведения художественной литературы
«идеалистического направления» и деятельность,
направленная на упрочение мира.
Премии по физике и химии присуждаются
комиссиями Шведской академии наук, по медицине или
физиологии — Каролинским медико-хирургическим
институтом (Стокгольм), по литературе — Шведской
академией литературы. Нобелевская премия мира
присуждается комиссией из пяти человек, избираемой
норвежским стортингом (парламентом). Премии и
медали вручает лауреатам король Швеции.
Присуждение Нобелевской премии по химии,
физике, медицине и физиологии служит в наши дни
актом международного признания научных заслуг,
важности открытий и исследований. Оно
воспринимается мировой научной общественностью как знак
особого уважения к ученому и стране, которую он
представляет.
Лауреатами Нобелевской премии были
выдающиеся ученые прошлого — Рентген, Ваит-Гофф,
Павлов, Эйнштейн, Мечников. Нобелевской премии
удостоены крупные советские ученые — академик Н. Н.
Семенов в 1956 г., академик И. Е. Тамм и члеиы-кор-
респонденты Академии наук СССР И. М. Франк и
П. А. Черенков в Ш9 г., академик Л. Д. Ландау в
1962 г.
Мы публикуем короткие очерки, посвященные
работам лауреатов Нобелевских премий 1964 года.
Исследования
окончены—
исследования
продолжаются
Пути науки круты и тернисты. Немногим удается
преодолеть трудности перво открывай и я. Но если у
ученого хватает таланта и упорства, дорога к познанию
окружающего нас мира становится на какой-то отрезок
короче.
Открытия — это верстовые столбы на путях науки;
по ним ориентируются новобранцы, по ним бредут
историки.
Нобелевская премия 1964 года по физике
присуждена советским ученым А. М. Прохорову, Н. Г. Басову
и американскому ученому Ч. Таунсу.
За 10 лет после опубликования Басовым и
Прохоровым первых результатов исследований мы успели
познакомиться с идеей создания оптических квантовых
генераторов, поразиться этому открытию, восхититься его
перспективами, порадоваться присуждению ученым
Ленинской премии. Мы даже успели привыкнуть к
сравнению луча лазера с фантастическим гиперболоидом
инженера Гарина. Поэтому весть о том, что наши физики
стали обладателями Нобелевской премии, не была
неожиданной— она стала логическим венцом победного
шествия оптических квантовых генераторов по
различным областям современной науки и техники во всем
мире.
Уже много писалось о том, как острый луч
рубинового лазера в мгновение, испепеляя вещество,
сверлит отверстия в алмазах; мы читали, как длинная рука
лазера «пощупала» поверхность Луны, мы знаем, что
77

ослепительная вспышка лазера уже заменяет скальпель
в руках хирурга при глазных операциях. Но мы почти
ничего не знаем о применении лазеров в химии.
•Связь новых оптических генераторов с древней
наукой химией двусторонняя. Ученые говорят о
генерации светового излучения с помощью химической
реакции, и они же обсуждают влияние когерентного
пучка света на химическую реакцию. Мы не случайно
подчеркиваем: «говорят», «обсуждают». Все эти работы
еще не имеют практического «выхода», пока идут
поиски.
Присмотримся к ним.
Принцип образования направленного светового
пучка теперь хорошо известен. Если электроны атомов
какого-то вещества возбуждаются каким-то источником
энергии, они, обогатившись энергией, переходят со своей
основной орбиты на более высокую, соответствующую
их новому энергетическому состоянию. Но их новое
положение очень неустойчиво, и электроны
«сваливаются» обратно, испуская кванты энергии. «Наверху»
атомов больше, чем «внизу», и «сваливаются» они вниз
все вместе, как по команде. Команду л о дает сам свет.
Происходит вспышка ... Так как все атомы данного
вещества одинаковы, частота излучаемого ими света
будет тоже одинаковой. Пучок получится когерентным,
монохроматическим.
Рубиновые лазеры возбуждаются подсветкой.
Однако и в химии хорошо известны реакции, в ходе
которых образуются промежуточные возбужденные
частицы. И в принципе их энергию можно реализовать в
лазере. Тогда генератором будет простая химическая
реакция. Скажем, натрий, соединяясь с хлором, станет
давать поваренную соль плюс пучок желтого света.
Тогда почему физики сидят спокойно в своих
лабораториях и не бегут, сломя голову, к химикам и не рвут
у них из рук натрий с хлором?
Потому, что на самом деле все обстоит гораздо
сложнее. Одно из основных препятствий, стоящих на
пути физического использования химической реакции,—
«нежелание» натрия находиться в реакции в виде Na>
В переходном состоянии натрий существует в
атомарном виде. И это мешает получению монохроматического
света.
Что можно сделать с атомарным натрием? Он
имеет магнитный момент, следовательно, можно
попытаться выбросить его из зоны реакции магнитным полем.
78

Попытаться можно... Но на это надо время. И
немалое. Вот почему физики не бегут, сломя голову, к
химикам.
Реакция натрия с хлором,— очевидно, далеко не
единственная, которая может помочь рождению
химического лазера. Ученые полагают, что, быть может,
удастся использовать фотодиссоциацию и тепловую
диссоциацию молекул. Приходится оговариваться —
очевидно, возможно,—- потому что исследования в этом
направлении только-только начинаются. Библиографы
еще даже не завели каталогов на химические лазеры...
В советской научной литературе известны пока только
две публикации на эту тему.
Но исследования ширятся. В 1963 году в США уже
состоялась научная конференция по этой проблеме.
Осенью 1964 года в Швейцарии на конференции по
лазерам были зачитаны два доклада, где обсуждались
идеи создания химических лазеров.
Существует еще одна научная идея, связывающая
химию с открытием Басова, Прохорова и Таунса. За
бесстрастной записью уравнения химической реакции
стоит крушение одних молекул, рождение других.
Рвутся и возникают химические связи. Если новая связь
термодинамически выгодна, если молекулы получают
больше энергии, чем тратят, реакция идет. Но если для
того, чтобы порвать старые связи, надо затратить
больше, чем даст возникновение новых связей, реакция
сама не пойдет, ее надо подстегивать температурой,,
давлением, катализатором. А при таких «грубых»
средствах воздействия часто рвутся не те связи, какие надо,
разрушается много лишнего. В результате образуются
побочные продукты реакции, снижается выход, А
некоторые вещества вообще невозможно заставить
реагировать «на прямую», и приходится вести реакцию обход-
Лауреаты Нобелевской премии 1964 года на приеме
в Стокгольме. На переднем плане слева направо:
Т. Линен (ФРГ, медицина и физиология), Н. Г. Басов
(СССР, физика), Д. Кроуфут-Хотчкин (Англия, химия),
Ч. Таунс (США, физика), А. М. Прохоров (СССР,
физика), К. Блох (США, медицина и физиология).
t
79

■ным путем: замещать одни атомы другими и только
потом соединять их в молекулы.
Луч лазера может избавить химиков от всех этих
сложностей.
Каждая химическая связь имеет собственную,
присущую только ей частоту колебания. Если направить на
нее пучок света такой же частоты, произойдет явление,
сходное с тем, какое может случиться, если по мосту
•прошагает в ногу колонна людей. Если частота
колебаний, вызванная строевым шагом, совпадет с частотой
собственных колебаний конструкции, амплитуда
последних резко увеличится. Настолько, что мост может
разрушиться. И в нашем гипотетическом случае
произойдет аналогичное явление: вследствие резонанса связь
разрушится. И только одна единственная. Та, которая
нужна.
Эта возможность уводит нас из сегодняшней химии
•в химию совершенно новую, открывающую невиданные
до сих пор возможности синтеза, синтеза остро
направленного, ювелирного. Лучом лазера, как скальпелем,
химики смогут оперировать молекулу — такого еще не
было.
Тогда 'почему химики сидят спокойно в своих
лабораториях, а не бегут, сломя голову, к физикам и не
рвут у них из рук новые приборы?
Потому, что этих приборов нет. У существующих
лазеров частота светового пучка совершенно
определенна. В принципе такой лазер может подойти для
разрушения только одной какой-то химической связи.
М все. Ни о каком выборе не может быть и речи. А
химикам нужен большой набор частот. И не просто
набор — сто лазеров с разной частотой в лаборатории не
поставишь,— нужен лазер с переменной частотой,
которую можно регулировать, как силу тока.
Возможно это? В принципе да. Но до претворения
этого принципа в реальность еще очень далеко.
...Наступит время, когда физики — хозяева
лазеров — возьмут на вооружение химические реакции,
а химики — созданные физиками лазеры. Когда это
произойдет? Точную дату назвать трудно. Можно
только гадать. Первая публикация А. М. Прохорова
и Н. Г. Басова и независимо от них публикация
Ч. Таунса по лазерам появились в 1954 году.
Неофициальные доклады делались в 1951—1952 гг. В 1956—
1957 гг. физики переходят на оптический диапазон.
В 1958 г. появляются первые предложения о создании
полупроводниковых лазеров. В 1960 году создается
первый лазер на твердом теле. И в этом же году —
первый лазер на газе. Таким образом, от идеи до
прибора прошло 8—9 лет, а от научной публикации до
прибора — 6 лет. Если даже остановиться на более
утешительной второй цифре, то, считая от первых
публикаций по химическим лазерам, у ученых «в запасе» есть
еще 4—5 лет.
Открытие рентгеновских лучей, удостоенное на
рубеже нашего века первой Нобелевской премии по
физике, породило немало новых открытий, также
принесших их авторам высшую международную научную
награду. И, кто знает, быть может список Нобелевских
лауреатов, принявших эстафету от первооткрывателей
лазеров — Н. Г. Басова, А. М. Прохорова, Ч. Таунсас
будет вскоре продолжен.
В. 3. АЗЕРНИКОВ
ПОСПЕШНОЕ
МНЕНИЕ
€<Химик занимается реакциями,
представляющими прямую противоположность
тому, что делает природа: он сжигает,
разрушает, разлагает, действует
аналитически. Одна только жизненная сила
действует синтетически: она восстанавливает
здание, разрушенное химическими
силами».
По поводу этого утверждения A844 г.)
француз Огюст Перре писал в книге
«Химия в промышленности, жизни и
природе», переведенной иа русский язык
в 1906 г.:
«Будущее опровергло эти слова. Мало-
помалу наука воспроизвела все
органические вещества...».
Не слишком ли смелое заключение для
начала XX века?!
ОЗОН ДЕЙСТВУЕТ КАК РАДИАЦИЯ!
Считалось, что низкие концентрации
озона не только совершенно безвредны
.для человека, но даже полезны — озон
очищает воздух. Но в последние годы
появились сообщения о том, что озон в
малых концентрациях может оказывать на
живой организм такое же влияние, как
радиация.
При работе с культурой человеческих
клеток ученые обнаружили, что при
концентрации 0,000008 озон в течение 10
минут вызывает столько же изменений в
хромосомах, сколько доза облучения в
200 рентген. Даже при содержании в
воздухе озона в концентрации всего 0,0000002
начинаются микроскопические изменения
в сердечной мышце, ускоряется гибель
красных кровяных телец. Мыши, которые
вдыхали озои в таких ничтожных
количествах в течение трех недель, произвели
потомство, смертность которого в
месячном возрасте была в четыре раза выше
обычной.
Исследователи считают, что малые
концентрации кислородных радикалов,
получающихся при радиации, менее опасны,
чем озон...
(«New Scientist*, JL964, № $76)! /
80

ПРОНИКАЯ
В СТРУКТУРУ
МОЛЕКУЛЫ
Не всегда можно понять, как
было сделано то или иное
открытие; где пролегают тропинки, по
которым шло восхождение, где
подступы к вершинам. Интуиция,
которую можно назвать
гениальностью; новые идеи;
самоотверженное служение одной цели...
Так или иначе, но кто-то бывает
первым, прокладывает путь.
Работы таких пионеров называют
основополагающими, потому что
опираясь на них, продолжая их и
развивая, возникают новые
направления в науке. Они входят в
практику, приносят
непосредственную пользу людям,
подтверждают значимость открытия.
Нобелевская премия по химии
за 1964 год присуждена
английской исследовательнице Дороти
Кроуфут-Хотчкин. Профессор
Хотчкин — девятая женщина,
получившая Нобелевскую премию.
Суть ее работы — применение
метода рентгеноструктурного
анализа для выяснения химической
структуры веществ.
«фотография» кристалла,
полученная этим методом,
представляет собой набор пятен с
потемнениями различной
интенсивногти. Каждое пятно
рентгенограммы — это след, образовавшийся в
результате интерференции лучей,
рассеянных всеми атомами кри-
гталла, но идущих в каком-то
одном направлении. Рентгенограмма
не дает картины истинного распо-
1 ожени я атомов и атомных групп
i решетке кристалла. Получается
1ишь некое изображение,
связанное с действительным расположе-
1ием атомов чрезвычайно слож-
1ым образом. Задача исспедова-
еля — определить на основании
:заимного расположения и интен-
ивности пятен рентгенограммы
ie только природу атомов,
входящих в молекулу, но и порядок
IX связи между собой, их распо-
южение в пространстве. Для рас-
j и ф ров к и строения сложных
молекул, состоящих из нескольких
десятков атомов, необходимы
годы работы. Это даже при
условии, что расчеты делаются
машинами (кстати, Д. Хотчкин
применила вычислительные машины для
таких целей одна из первых).
Исследования биологически
активных веществ методом рентгено-
структурного анализа Дороти
Кроуфут-Хотчкин начала вместе с
профессором Джоном Берналом,
в лаборатории которого в
Кембридже она работала еще в 1933
году. Это были первые
рентгеновские снимки белка пепсина.
Несколько лет профессор
Хотчкин с группой своих сотрудников
занималась в Оксфорде
строением молекулы пенициллина и
уточнением его химической
формулы. В 1947 году Лондонское
Королевское общество
(английская Академия наук) избрала 37-
петнюю Дороти Кроуфут-Хотчкин
своим членом (женщина
удостоилась этой чести впервые).
Самую большую известность
принесли профессору Хотчкин
работы по расшифровке строения
молекулы витамина В|2. Это
сложнейшее исследование было начато
в 1948 году и продолжалось
более восьми лет.
В конце 1948 года в
лаборатории проф. Хотчкин были впервые
получены воздушносухие
кристаллы Bi2, пригодные для рентгено-
структурного анализа. В то время
сведения об этом витамине,
стимулирующем кроветворение,
были весьма скудны. Химическими
методами удалось установить
только общую формулу его
молекулы, состоящей почти из 100
атомов. О строении же молекулы,
особенно ее центральной части —
носителя биологической
активности —- никаких сведений не было.
Определить строение такой
молекулы при помощи рентгено-
структурного анализа казалось в
то время совершенно
невозможным. Да и сейчас многие
специалисты считают успех Дороти
Кроуфут-Хотчкин чудом, результатом
«необычайной интуиции».
Так или иначе, а исследование
потребовало восьми лет
самоотверженного труда. Но оно
принесло успех. Витамин В|2 оказался
много сложнее любого вещества,
расшифрованного к тому времени
методом рентгенографии. В
центральном ядре молекулы
находится заряженный атом кобальта,
который и определяет
биологическую активность витамина —
антианемического фактора, как его
иногда называют.
Сейчас Дороти
Кроуфут-Хотчкин 54 года. Она подолгу живет
и работает в Аккре, где ее муж
возглавляет Институт
исследования Африки. Супруги — активные
участники борьбы за мир и
разоружение.
В последние годы проф.
Хотчкин занята новым
исследованием— расшифровкой строения
молекулы инсулина, состоящей
примерно из 2000 атомов... Не
оставлена работа и с витамином В12;
исследуются различные
производные этого вещества.
Не так давно в лаборатории
профессора Д. Кроуфут-Хотчкин в
Англии работала в течение
нескольких месяцев научный
сотрудник Института кристаллографии
Академии наук СССР кандидат
химических наук Галина
Николаевна Тищенко. Она с большой
теплотой вспоминает сдержанную и
молчаливую, но в то же время
доброжелательную и
гостеприимную хозяйку, вдумчивого и
внимательного консультанта.
Сотрудники Института
кристаллографии АН СССР сердечно
поздравили профессора Дороти
Кроуфут-Хотчкин с заслуженной
научной наградой и пожелали ей
творческих успехов.
И. ЛУНАЧАРСКАЯ
«Химия и Жизнь», Ki I
81

Под этой рубрикой наш журнал будет печатать статьи, рассказы, очерки,
сообщения о химических элементах.
«Путешествие» по периодической системе элементов Дмитрия Ивановича Меиделее-
©а мы начинаем с клетки, в коггорую еще не ©писан символ: 104-й элем-ент еще не имеет
своего имени.
«Химия и Жизнь» предоставляет слово сотрудникам Объединенного института
ядерных исследований (город Дубиа), руководителю работы члшу-к^рреспонденту Академии
наук СССР Георгию Николаевичу Флерову, кандидату физико-математических наук
Юрию Цолаковичу Оганесяну, научному сотруднику Иво Зваре (Чехословакия) и
кандидату физико-математических наук Виктору Александровичу Друину, выступившим с
сообщением о своих исследованиях 30 октября 1964 года в Центральном лектории
Всесоюзного общества «Зиаиие> в Москве.
Итак,
элемент гч • • •
Г. Н. ФЛЕРОВ
Современное состояние ядерной физики
очень напоминает развитие химии в тот
момент, когда создавалась периодическая
система элементов. Тогда это были поиски и
извлечение неизвестных элементов из природных
минералов. Сейчас решается задача
систематизации свойств и выяснения тех
закономерностей, которым подчиняются ядра и изотопы.
Наряду с этим существует и вторая задача —
заполнение пустых клеток таблицы
Менделеева — задача синтеза новых ядер.
Естественны попытки создать такую же
стройную систему, отражающую свойства всех
изотопов, число которых достигает в
настоящее время 1500. Однако закономерности,
которым подчиняются свойства атомных ядер,
к сожалению, далеко не так строги, как
химические. Тем не менее, кое-что уже удалось
выяснить.
В частности, установлено, что очень
стабильны ядра, имеющие четное число частиц.
И, наоборот, очень нестабильны «нечетные»
ядра, и особенно — ядра с нечетным числом
протонов Z и нечетным числом нейтронов
N = A — Z.
Стабильные ядра характеризуются
Определи о
ленным отношением ~-. В начале менделеев-
N
ской таблицы -~- = 1, в конце — близко к 1,5.
Если существенно отойти от этого
соотношения, то получаются нестабильные ядра.
82

Так же как в химии, где существуют
группы химически активных и неактивных
элементов, в таблице изотопов можно наметить
области, в которых все элементы более или менее
стабильны. Граница этой стабильности для
тяжелых ядер расположена в области свинца и
висмута; далее начинается область весьма
нестабильных радиоактивных ядер.
Естественно перейти к тому, чтобы
определить области изотопов, в которых можно и
нужно синтезировать ядра, надеясь найти там
новые важные физические свойства. Очевидно,
что план исследований по ядерной химии
должен основываться на попытках выйти за
область известных изотопов (рис. 1). Нужно
пробовать получить новые очень легкие ядра,
а также очень тяжелые ядра, т. е. большие Z
для данных Л, большие Л для данных Z,
большие Z и А одновременно.
Последним элементом таблицы, который
был известен 25 лет назад, был 92U238, в ядре
которого 92 протона и 146 нейтронов. Чтобы
получить, например, 100-й элемент, надо к
атому урана добавить 8 протонов и 10 нейтронов.
В результате образуется ядро фермия, у
которого 100 протонов и 156 нейтронов, а общее
массовое число, «вес» — 256.
Овладение цепными ядерными реакциями
открыло естественный путь получения новых
элементов: метод, основанный на добавлении
к данному ядру нейтронов для увеличения Z.
6 чем тут дело? Последовательный захват
нейтронов приводит к тому, что ядра
«обогащаются» нейтронами, и в результате р-распада
часть нейтронов начинает переходить в
протоны; в итоге мы получаем атомы более
тяжелого элемента. Этот процесс идет в мощных
реакторах, где поток нейтронов достигает
величины 5 • 1014 — 5 • 1015 нейтронов/см2 сек.
С помощью таких сильных потоков уже в
течение 1943—1956 гг. было получено 8 новых
элементов.
Теоретикам казалось, что и дальнейший
синтез всех трансурановых элементов пойдет по
пути использования ядерных реакторов.
Предполагалось, что для этого нужно только
повышать плотность потока нейтронов и
длительность облучения. Однако, после того как в
ядерном реакторе был получен 100-й элемент,
новых открытий не последовало. Результат за
последующие 9 лет оказался весьма
скромным: всего лишь один изотоп того же 100-го
элемента фермия.
Причина неудач лежала в самой сути вещей.
Все дело в том, что и при самых больших
потоках нейтронов для захвата недостаточно
ни минут, ни часов, ни суток. Для того чтобы
ядро захватило следующий нейтрон,
необходимы месяцы и годы. А элементы с
порядковым номером около 100 «живут» очень мало.
Закономерности спонтанного деления ядер
таковы, что в этой области оно становится
основным видом распада и 100-й элемент с
массой 256 живет всего два с половиной часа.
Получив 100-й элемент в нейтронном
потоке, мы не успеваем добавить к нему еще один
83

нейтрон. Ядро 100-го элемента спонтанно
делится, и мы получаем вместо него два ядра
50-го элемента. Так дальнейшее добавление
нейтронов становится бесполезным.
Ю. Ц. ОГАНЕСЯН
В области тяжелых ядер наряду с а-распа-
дом, при котором образовавшееся ядро
испускает сс-частицу, «конкурирующим» процессом
становится спонтанное деление, открытое в
1939 г. Г. Н. Флеровым и К. А. Петржаком. Его
суть заключается в том, что тяжелое ядро,
находящееся в основном (невозбужденном)
состоянии, самопроизвольно делится на два
осколка примерно равной массы. Оба
процесса — а-распад и спонтанное деление — могут
происходить одновременно. Как же быть, если
спонтанное деление станет основным видом
распада? По существу, кроме самого акта
спонтанного деления, экспериментатор не
может извлечь из опыта никаких дополнительных
данных, которые позволили бы восстановить
картину образования нового элемента.
Для получения 104-го элемента была
выбрана реакция:
pU242 _|_ Ne22 -+ Ю42С0 + 4П,
изотоп плутония с массой 242 облучался
ускоренными ионами неона с массой 22.
На основании приближенных теоретических
оценок мы ожидали, что вероятность
образования 104-го элемента при взаимодействии
изотопа плутония и ионов неона будет крайне
малой.
Рис. I. Зоны стабильных и нестабильных изотопов всех элементов
Закономерность такова, что по мере
перехода от 100-го элемента в сторону более
тяжелых ядер, периоды полураспада
уменьшаются в сотни и тысячи раз. Это означает, что
увеличение мощности реактора в 10 и 100 раз
ничего не даст... Даже если бы плотность
потока нейтронов была повышена в сотни раз, то
дальше 101-го элемента дело не двинулось бы.
Направление, которое позволило очень
быстро получить 8 новых элементов, не дает
никакой надежды на успехи в будущем.
Поэтому естественно, что физики, занимающиеся
синтезом новых элементов, пытались и
пытаются искать новые пути.
Если образовалось ядро нового элемента,
который претерпевает спонтанное деление, то
нам необходим такой детектор, который
фиксирует только осколки деления, оставаясь
абсолютно нечувствительным к другим частицам.
Как ни странно, этим чудесным свойством
обладают самые простые материалы — слюда,
стекло. Оказывается, если вблизи поверхности
стеклянной пластинки произошло деление ядра
на два осколка, то эти осколки, «ввиваясь» в
84

стекло, оставляют на своем пути узкие каналы.
Эти каналы можно растравить кислотой, и
тогда на поверхности стекла образуются
«кратеры» диаметром 5—10 микрон, которые уже
легко видны под микроскопом (рис. 2).
Стеклянные детекторы регистрируют около 80 %
крупных осколков, а ядра с меньшей массой
ими практически не регистрируются.
Это и позволило фиксировать очень
редкие акты спонтанного деления нового ядра в
условиях громадного фона других
радиоактивных излучений, возникающих в процессе
опыта.
Схема устройства, которую мы
использовали для синтеза 104-го элемента, показана на
рис. 3. Поток ускоренных ионов бомбардирует
8
ъ
Г
оо #
. * о
Рис. 2. Поверхность стеклянной пластинки, на которой происходило
деление ядер (увеличение в 500 раз)
тонкий слой плутония-242, нанесенного на
алюминиевую фольгу. Если бомбардирующая
частица сливается с ядром плутония, то
образовавшееся новое ядро обладает некоторой
кинетической энергией. Толщина слоя плутония
выбирается такой, чтобы образовавшиеся
после соударения ядра могли вылететь из
мишени. За мишенью находится движущаяся
никелевая лента-транспортер толщиной 50 микрон.
Ядра, попавшие на ленту, выносятся из зоны
облучения и вместе с лентой проходят вдоль
стеклянных детекторов, расположенных на
длине 4 метра. Во время этого движения
происходит радиоактивный распад. Если это
окажется спонтанное деление, то осколки ядра
обязательно оставят след на стекле, который
можно будет увидеть под микроскопом после
соответствующей обработки пластинок.
Скорость движения ленты и распределение следов
осколков в направлении движения будут
известны, и мы легко вычислим период
спонтанного деления.
В комбинации 94PU242 + ioNe22, наряду с
возможным образованием ядра элемента 104,
будут обязательно присутствовать более легкие
ядра. Поэтому было заведомо известно, что в
опыте будет наблюдаться спонтанное деление
америция-242 с периодом полураспада
0,013 сек и изотопа 102256 с периодом
полураспада 8 сен. Именно в этом интервале времени
мы ожидали обнаружить спонтанное деление
элемента № 104.
Эксперименты начались. Плутониевая
мишень подвергалась в течение длительного
времени облучению ионами неона-22, и в
интервале периода полураспада 0,2—2 сен были
обнаружены осколки деления. Эффект оказался
очень малым: в среднем за 6 часов облучения
регистрировался один акт деления. Поэтому в
дальнейшем каждый опыт продолжался без
перерыва в течение 50—60 часов.
Распределение осколков вдоль детекторов
показало: период полураспада излучателя
составляет около 0,3 сек. Принадлежат ли новые
спонтанно делящиеся ядра элементу № 104?
Ответ на этот вопрос и есть самая сложная
часть работы.
риг«г
Яоглотитсли
Рис. 3. Схема аппаратуры для синтеза 104-го элемента
Рассмотрим схематически все возможные
типы ядерных реакций для комбинации Ри242 +
+ Ne22. Определим характерные особенности
каждого процесса. Это позволит построить
логическую схему дальнейших опытов, которые
должны показать, является ли спонтанное
деление с периодом полураспада 0,3 сек
радиоактивным свойством 104-го элемента. Естестве-
ственно, наши рассуждения опирались на
большой экспериментальный материал, который на-
85

коплен в настоящее время в области изучения
ядерных реакций с тяжелыми ионами.
Проведем формальное разделение всех
реакций между ядрами плутония и неона на
две категории по типу взаимодействия
бомбардирующей частицы с мишенью. К первой
категории отнесем случаи, когда ядра неона и
плутония на мгновенье сливаются, образуя новое
ядро 104264, которое в дальнейшем может
испускать различные легкие частицы (нейтроны,
протоны). Вторая категория будет включать
случаи неполного или частичного слияния ядер
плутония и неона, когда промежуточное ядро
имеет атомный номер меньше 104.
Достаточно процессу, в котором наблюдался новый
излучатель, попасть во вторую категорию, как
станет очевидным, что он не имеет ничего
общего с образованием 104-го элемента.
С первой же категорией дело обстоит
гораздо сложнее — принадлежность реакции к
процессу полного слияния еще не служит
достаточным доказательством синтеза нового
элемента.
Оказывается, что зависимость выхода
регистрируемых «продуктов реакции» от
изменения энергии бомбардирующих частиц
существенно различается для наших двух категорий
(рис. 4). В случае образования
промежуточного ядра 104264 (полное слияние) она имеет вид
кривой с четко выраженным максимумом. Для
неполного же слияния ядер (вторая категория)
характерен непрерывный подъем кривой в
достаточно широком диапазоне энергий ионов,
бомбардирующих мишень.
Многочисленные эксперименты,
продемонстрировавшие это различие, оказались очень
трудоемкими. В течение более чем 1000 часов
облучения при различной энергии ионов было
зарегистрировано всего около 150 ядер,
спонтанно делившихся с периодом полураспада
0,3 сек. В каждом опыте одновременно
регистрировались осколки, образовавшиеся от
деления ядер 102256 и Am242. Они заведомо
относятся к нашей второй категории, т. е. вызваны
неполным или частичным слиянием. Ясно, что
ядра с периодом полураспада 0,3 сек
получены в реакции первой категории — при полном
слиянии с образованием промежуточного ядра
104264.
Промежуточное ядро обладает большой
энергией возбуждения, которое, как правило,
приводит к его моментальному
(вынужденному) делению на два осколка. В тех же
чрезвычайно редких случаях, когда деления не
произойдет, ядро будет испускать частицы, чтобы
избавиться от энергии возбуждения. Из этих
редких процессов нас интересуют лишь те,
Энергия ионоёнеона - 22}Мэ6
Рис. 4. Образование новых ядер в зависимости
от энергии ионов неона, бомбардирующих
плутониевую мишень
в которых возбуждение ядра снимается
вылетом только нейтронов, поскольку только этим
путем можно сохранить атомный номер 104.
Но как установить, что в процессе испускания
частиц, наряду с нейтронами, не вылетел хотя
бы один протон?
Детальное изучение вероятности
образования нового излучателя в зависимости от
энергии бомбардирующих ионов дало ответ и на
этот вопрос. Эксперименты показали, что
характер зависимостей при испускании четырех
нейтронов и при испускании одного протона и
трех нейтронов совершенно различен.
Вся совокупность результатов наших
опытов говорит о синтезе изотопа 104-го
элемента. В то же время ясно, что необходимо
провести еще большую экспериментальную работу,
прежде чем приписать выявленные
радиоактивные свойства изотопа новому элементу.
Современная радиохимия позволяет весьма четко
выделить мизерные количества необходимого
радиоактивного продукта и точно идентифи-
ровать его заряд и массу. Химическая
методика выделения была использована при синтезе
всех трансурановых элементов, вплоть до
101-го. Но это возможно только в том случае,
если химическая процедура выделения
занимает время меньшее, чем период полураспада
исследуемого продукта...
Но это уже — предмет сообщения другого
сотрудника нашей лаборатории —
чехословацкого химика И. Звары,
86

И ЗВАРА
В те времена, когда самым тяжелым
известным элементом был уран, химики, не
задумываясь, помещали торий в четвертую
группу периодической системы Менделеева,
протактиний — в пятую и уран — в шестую.
Многими химическими свойствами, в
частности высшей валентностью, торий, протактиний
м уран напоминают соответственно гафний,
тантал и вольфрам. Когда же были открыты
первые трансурановые элементы, встал вопрос
о закономерностях их химических свойств.
Оказалось, что нептуний, плутоний и частично
америций (№ 95) похожи на уран и ничем не
напоминают элементы VII и VIII группы —
рений, осмий и иридий. Все следующие элементы,
начиная с 96-го — кюрий, берклий,
калифорний и далее — оказались очень похожими на
лантаниды. Причем, существует очевидная
аналогия в строении электронных оболочек
атомов кюрия и гадолиния, берклия и тербия,
калифорния и диспрозия и так далее.
Был сделан вывод, что следующие за
актинием четырнадцать элементов на самом деле
представляют семейство актинидов, подобно
тому как за лантаном следуют 14 лантанидных
элементов, очень мало отличающихся один от
другого по своим свойствам.
Самый интересный вывод из этой
закономерности состоит в том, что недавно открытые
101-й, 102-й и 103-й элементы — это последние
члены семейства актинидов. Элементы № 104,
105 и так далее должны быть химическими
аналогами гафния, тантала и так далее, т. е.
истинными экагафнием и экатанталом, как назвал бы
их Д. И. Менделеев. По многим свойствам они
будут резко отличаться и от актинидов и
один от другого. Это очень важное
предсказание, основанное на современном понимании
периодической системы. Мне кажется, что
проблема изучения химических свойств новых
элементов, и в первую очередь, 104-го должна
волновать химиков.
Изучение химических свойств искусственно
полученных атомов новых элементов,
безусловно, необходимо. Это и было сделано, когда
физики синтезировали менделевий — элемент
N9 101, атомы которого «живут» несколько
часов. Но этого не было сделано при открытии
102-го и 103-го элементов.
Это объясняется не тем, что ученые были
недостаточно требовательны к себе и поэтому
ограничились исследованием только
физических свойств атомных ядер. Дело в том, что
удавалось получить всего несколько десятков
атомов новых элементов. Эти атомы живут
лишь несколько секунд, погибая затем в
результате распада ядер. В распоряжении
исследователей пока нет подходящих методов,
которые позволили бы изучить химические
свойства элемента в таких условиях.
Как же обстоит дело в нашем случае?
Чтобы провести химический опыт с
элементом № 104 — вызвать реакцию, получить
соединение,— в нашем распоряжении всего
только доли секунды. Как правило, химики
работают с растворами соединений. Но даже для
простого перемешивания раствора нужна, по
крайней мере, одна секунда. Значит, не может
быть речи о проведении опыта с раствором.
Другое дело, если работать с газообразными
веществами. Газы быстро смешиваются, легко
и быстро транспортируются по трубам,
реакции в газах могут идти с большей скоростью.
Известно, что гафний образует летучие
соединения, например, четырёххлористый гафний
и другие. Такими же свойствами должен
обладать и экагафний. В то же время известно, что
лантанидные и тяжелые актинидные элементы
не дают летучих соединений. Очевидно, это
обстоятельство можно и нужно использовать для
доказательства того, что 104-й элемент
подобен по химическим свойствам гафнию и
резко отличается от актинидов.
Вот принципиальная схема возможного
опыта (рис. 5). Атомы 104-го элемента
получаются при взаимодействии ускоренных ионов
неона с мишенью из плутония-242. После того
как они выбиты из мишени, их можно
затормозить в газовом потоке. Если в газе находится
свободный хлор, наши атомы должны
энергично взаимодействовать с ним и давать
молекулы тетрахлорида 104-го элемента. В газ
добавлены пары четыреххлористого гафния, хими-
87

Рис. 5. Схема эксперимента для химического определения элемента
№ 104
чески родственного предполагаемому
соединению 104-го элемента. Н!СЦ нужен для того,
чтобы не «растерять» считанные молекулы
хлорида 104-го элемента.
При бомбардировке плутониевой мишени
ионами неона будут одновременно появляться
атомы актинидных трансуранов. Они тоже
будут соединяться с хлором. Но хлориды
актинидных элементов — нелетучие вещества,
интенсивно взаимодействующие с любой
поверхностью. Если такая молекула ударяется о
стенку аппаратуры, она прочно связывается с ней.
А молекула A04)СЦ вместе с четыреххлори-
стым гафнием будет уноситься газом — для
этого нужно только поддерживать повышенную
температуру газового тракта.
По ходу газовой струи ставится
специальный фильтр. Это еще больше увеличивает
вероятность столкновения молекул хлоридов с
твердой поверхностью. Молекулы актинидных
трансуранов окажутся связанными. Через
фильтр пройдут только молекулы хлорида
104-го элемента, уносимые парами четыреххло-
ристого гафния. Затем газ проходит через
счетчик спонтанного деления ядер. Распадаясь,
ядро атома 104-го элемента дает знать о том,
что атом прошел весь путь от мишени до
детектора. Это значит, что он вел себя химически
так же, как гафний.
Эту методику можно моделировать,
работая с атомами гафния и лантанидов. Мы
проверили, что с ними происходит. Опыт идет так,
как и предполагалось: элементы четвертой
группы отделяются от элементов третьей
группы. Весь процесс — синтез, адсорбционное
удаление нелетучих хлоридов и транспорт от
мишени к детектору продолжается около
0,1 секунды.
Эта «химическая драга» поможет нам вы
брать «золотые зерна» атомов 104-го элемен
та. Опыт надо вести непрерывно много часов
подряд, потому что мы не знаем, в какой мо
мент возникнут атомы 104-го элемента.
Нам кажется, что этим способом можно
было бы доказать на первых порах, что 104^й
элемент себя ведет подобно гафнию. А потом
нужно будет попытаться изучить химические
свойства его летучих соединений более тща
тельно. Не исключено, что наш метод окажет
ся пригодным и для поисков ядер более дал<е
ких элементов, которые также дают летучие
соединения.
Если же будут получены изотопы 104-го
элемента с большим, чем 0,3 секунды, сроком
жизни, то химики смогут использовать для их
изучения обычные химические и радиохимиче
ские методы.
• •••••••<
В. А. ДРУИН
Существуют гипотезы, согласно которым
трансурановые элементы могут образоваться
при вспышке сверхновых звезд.
Следовательно, не исключено, что такие процессы проис
ходили не только в далеких звездных мирах
но и в нашей Солнечной системе.
Возраст Земли — примерно 5 миллиардов
лет. Не сохранились ли трансурановые
элементы в земной коре до наших дней? Естественно
что могли сохраниться только те изотопы, ко
торые живут достаточно долго по сравнению с
возрастом Земли, по крайней мере сто мил
лионов лет. Но даже в этом случае могли со
храниться лишь незначительные следы транс
урановых элементов.
88

Искать их в земной коре ученые начали
примерно 40 лет назад, но ни физики, ни
химики не знали свойств трансурановых
элементов. Ведь еще не был синтезирован даже
первый трансурановый элемент — нептуний. В
более позднее время, после того как стали
известны физические и химические свойства
первых трансурановых элементов нептуния и
плутония, их довольно быстро нашли в минералах,
содержащих уран. Это были изотопы плутоний-
239 и нептуний-237, хотя и в ничтожных
количествах.
Но уже одно то обстоятельство, что время
жизни плутония-239 равно всего 24 тысячам
лет, а нептуний-237 живет около двух
миллионов лет, исключало возможность сохранения
этих элементов в земной коре со времени ее
появления. Было ясно, что обнаруженные
изотопы образовались каким-то иным путем.
И действительно, простые расчеты показывают,
что эти элементы возникли в результате
взаимодействия ядер урана и нейтронов.
При захвате медленного нейтрона ядром
урана-238 с последующим испусканием гамма-
кванта, образуется уран-239, который путем
C-распада переходит в плутоний-239. Наоборот,
быстрый нейтрон может выбить из ядра урана
два нейтрона; получится уран-237, который
перейдет в нептуний-237. Ясно, что нептуний-237
и плутоний-239 — это не те трансурановые
элементы, за которыми охотились исследователи.
И только в 1963 и 1964 гг. были опубликованы
две работы, в которых сообщаются
интересные факты. Первая — советских ученых проф.
В. В. Чердынцева и В. Ф. Михайлова, вторая —
выполненная американскими исследователями
Р. Черри, К. Ричардсоном и Д. Адамсом.
Изучая при помощи чувствительных детекторов
энергетические спектры а-частиц, испускаемых
различными минералами, ученые наблюдали
неидентифицированные «примеси» к
характерным спектрам.
Авторы не могли проделать химических
анализов, и природа излучателя пока не
установлена. Высказывалось предположение, что
неизвестное излучение обусловлено распадом
долгоживущих изотопов кюрия-247 и плуто-
ния-244. Однако в последнее время удалось
накопить кюрий-247 в реакторе и более точно
определить период полураспада этого
изотопа. Он оказался равным 1,64*107 лет вместо
2,5-108 лет, как считали раньше. Значит,
предположение исследователей маловероятно.
Время жизни плутония-244 считают равным
G,6 ± 2) • 107 лет, но точность определения его
периода полураспада невелика. Кроме того,
совершенно неизвестна энергия а-частиц
плутония-244.
В области поисков трансурановых
элементов в земной коре еще много «белых пятен»,
много вопросов, ждущих ответа.
Г. Н. ФЛЕРОВ
Продолжим рассказ о синтезе очень
тяжелых элементов.
Чтобы оценить возможности этих
исследований, рассмотрим график (рис. 6). Реальные
перспективы покажутся нам, к сожалению,
малообнадеживающими. Мы увидим, что
такие элементы, как 110-й или 115-й будут жить
всего Ю-15 секунды... В какой-то
определенной точке кривая катастрофически пошла вниз.
Короткоживущие изотопы технике не нужны,
потому что от синтеза элемента до его
использования пройдут часы, и от элемента ничего
не останется. И в то же время в технике не
найдут применения изотопы, которые живут
миллионы лет. Создавая их, мы за время нашего
существования смогли бы использовать всего
одну стотысячную долю того, что они могут
дать.
Рис. 6. Время жизни элементов. Далекие трвнсураны существуют
лишь ничтожные долн секунды...
89

Так что условия довольно жесткие: нужны
изотопы с периодом полураспада,
измеряемым месяцами и годами. В частности, сейчас в
технике используется плутоний-238. Он живет
80 лет и служит источником энергии
электрического тока.
Я бы хотел сказать, что то направление
синтеза, о котором мы рассказали, может
оказаться «тупиковым». Однако можно указать
еще один путь, который позволит пробиться к
очень далеким элементам. Существо дела
состоит в том, чтобы использовать
отрицательные, мешающие нам обстоятельства,
превратив их в положительные, в полезные для
эксперимента.
Что происходит, если мы облучаем золото
углеродом или уран неоном? В этом случае
(рис. 7) осколки деления распределены по Z
очень широко. В результате деления
составного ядра 102-го элемента получается не только
сурьма (№ 51), но и церий (№ 58) и неодим
{№ 60), а также более легкие элементы. Но
если и мишенью и бомбардирующей частицей
будут служить самые тяжелые элементы, то в
результате деления будут получаться транс-
ураны, потому что — это видно на графике —
в результате деления Z не только уменьшается,
но и возрастает.
На самом деле все это не так просто. В
результате деления новые ядра будут
возбуждены. В результате возбуждения они очень часто
будут снова делиться. Значит, в большинстве
случаев будет происходить деление уже не на
два, а на три, четыре, даже на пять осколков.
Но и при бомбардировке плутония ионами
неона выход трансурановых ядер составляет
всего 10~8, а в случае облучения урана ураном
возбуждение полученных тяжелых элементов
может оказаться не слишком большим. Тогда
этот способ стал бы весьма перспективным для
получения долгоживущих трансуранов.
Рис. 7. Новая возможность синтеза!
Для такой ядерной реакции нужна
кинетическая энергия ионов урана 1600 мэв. А чтобы
полученные трансурановые ядра не
поделились, остались жить хоть в каком-нибудь
количестве, надо, чтобы возбуждение было не
больше 30—40 мэв. Оценить такое
распределение не только по массам, но и по энергиям
возбуждения — задача очень тяжелая для
теоретического решения. Но мне представляется,
что в результате экспериментов с облучением
урана ураном ответ будет рано или поздно
получен.
Выступавшим были заданы вопросы:
Вопрос, повторенный
многократно. Как, в конце концов, будут названы
102-й и 104-й элементы?
Ответ Г. Н. Флерова: Начнем со
102-го элемента. История длинная и
запутанная. В 1957 г. в Швеции группа шведских,
английских и американских ученых, ставя опыты,
наблюдала 15 а-частиц, проделала химический
анализ и опубликовала статью, в которой было
объявлено об открытии 102-го элемента. Было
предложено название «нобелий».
В дальнейшем оказалось, что результаты
опыта истолкованы ошибочно. В таких случаях
можно спастись шуткой, поэтому сейчас
считают, что от нобелия осталось только
название, символ No, по-английски «нет». Были
поставлены опыты в Советском Союзе и в США.
Американцы проверяли нас, а мы проверяли
американцев. Наконец, был синтезирован
изотоп 102-го элемента с атомным весом 256. Но
старая история 1957—1958 гг. осталась до
конца не выясненной. Сейчас ведутся
дополнительные опыты и потом будет дискуссия, кому
приписать честь открытия и как назвать 102-й
элемент.
Теперь об элементе № 104. Наблюдаемый
в нашей лаборатории новый спонтанно
делящийся изотоп близок к тому, что мы ожидаем.
Но этого недостаточно. Нужно проверить и
отбросить многочисленные побочные
критические гипотезы и сомнения — на каждом
научном семинаре и на каждом обсуждении мы
сами выдумываем их все снова и снова.
По мере постановки опытов вероятность
того, что 104-й элемент обнаружен,
увеличивается. Но самым лучшим будет независимая
проверка другим методом. В нашем случае —
это химический метод.
А название нового элемента мы отложим до
того времени, когда 99% уверенности
превратятся в значительно большую величину. Обыч-
90

Ускоритель, на котором ведутся работы
по синтезу новых элементов
-но название основывается на тех достижениях,
которые были получены в течение
десятилетий. Ядерная физика основана на
фундаментальных работах, открытиях, связанных с
именами Беккереля, Кюри, Резерфорда, Ферми,
Курчатова. Американцы отступили от этого
правила и решили в нескольких названиях
увековечить те места, где происходили открытия.
Калифорния — штат, где был открыт 98-й
элемент, Беркли — город, в котором открыт
элемент № 97. Всем, кто ждет названия элемента
№ 104, нужно набраться терпения.
Вопрос: Какой самый тяжелый элемент
можно синтезировать?
Ответ Г. Н. Флерова: Для каждого
метода— другой. В нейтронных потоках,
по-видимому, 102-й. В ядерных реакциях с тяжелыми
ионами,— возможно, 106-й. Может быть,
используя сочетание двух методов, удастся
получить 106-й и 108-й элементы.
Сейчас трудно говорить о перспективах
неиспользования урана в качестве
бомбардирующих частиц. Но если это удастся, можно будет
изучать 110-й и 115-й элементы. И еще одно
«если» — время жизни этих элементов может
оказаться слишком коротким!
Вопрос: В какие группы периодической
таблицы попадут следующие элементы?
Ответ И. Звары: Если удастся получить
сколько-нибудь устойчивые ядра этих
элементов, то по существующим представлениям
исследователей после 104-го элемента пойдут
аналоги тантала (V группа), вольфрама (VI
группа) и так далее. А дальше, например, 118-й
элемент может быть аналогом радона, 119-й —
франция, 120-й — радия.
Вопрос: В чем заключается связь
спонтанного деления урана, открытого в 1939 г., с
синтезом трансурановых элементов?
Ответ В. А. Д руин а: Сейчас известно
уже более 30 спонтанно делящихся изотопов.
Роль спонтанного деления в радиоактивном
распаде ядер становится все заметнее при
переходе к более тяжелым ядрам. Так, если в
случае урана только одно ядро из примерно
двух миллионов делится, а остальные
распадаются, испуская а-частицы, то в области
калифорния— фермия уже обнаружены изотопы,
для которых спонтанное деление является
основным видом распада.
Теория спонтанного деления развивалась
параллельно с развитием теории строения
ядра. В настоящее время еще много неясного
в природе ядерных сил, в строении атомных
ядер. Правильно рассчитать абсолютное время
жизни для еще неизвестных ядер до сих пор
не удавалось. Для изотопа 102-го элемента с
массой 256 теоретически был предсказан
период спонтанного деления 0,02 сек, а опыт дал
1500 сек. Для изотопа 104-го элемента с массой
260 теория дала 5-106 сек, а опыт показал
0,3 сек. По-видимому, не учитываются еще
какие-то неизвестные свойства ядер. Мы
надеемся, что дополнение и развитие теории
спонтанного деления не только объяснит уже
существующие особенности деления атомных ядер,
но и даст возможность оценивать свойства
более далеких трансурановых элементов.
91

в. гильзин,
О. МИЛЮКОВ.
ФОТО АВТОРОВ
ПОКАЗЫВАЕТ
ВДНХ
Кровеносные сосуды из лавсана
спасут жизнь многим людям.
Протезы из полимеров были созданы
в творческом содружестве
Института переливания крови, СКВ
трикотажных машин и ленинградской
фабрики «Красное знамя».
Легендарные маниль-
ские тросы сильно уступают
в прочности капроновым
канатам. У манильского
каната окружностью в 100 мм
прочность на разрыв —
6240 кг, а у такого же
каната из капрона—13 900 кг!
Если тем же капроном
заменить растительные
волокна при изготовлении
рыболовных сетей, то сети
будут служить рыбакам в
полтора раза дольше, чем
раньше. Таковы только два
небольших итога соревно-'
вания материалов
природных и синтетических.
Эти детали жатки сделаны на
Бердянском заводе из волокнита.
На каждой машине сэкономлено
около 25 килограммов чугуна.
Себестоимость жатки уменьшилась
почти в 2,5 раза.
Использование пластических
масс при оборудовании новых
квартир позволит сэкономить
стране тысячи тонн металла.
Да и прочие преимущества
изделий из пластмасс
очевидны. Эту ванну строители ценят
за легкость — она весит всего
15 килограмм, а новоселы —
за красивый внешний вид и
прочность.
92

ка Сокольники, японские
специалисты демонстрировали не только
изделия из пластмасс, но и
оборудование для их производства.
Формовочные машины, аппараты для
сваривания пластмасс ультразвуком и
токами высокой частоты,
быстродействующие автоматы для изготовления
мешков из термопластических масс,
машины, отливающие изделия из
пластмассовой крошки,— вся эта
современная техника японской химической
промышленности вызвала большой
интерес у посетителей выставки.
На снимках: экспонаты выставки.
93

помните об
Нам, людям, не связанным с наукой
непосредственно, интересно узнать про
самое существо, цели и перспективы
сегодняшней химии, обещающей столь
щедрые преобразования
94
Нам, людям, не связанным с наукой
непосредственно, интересно узнать про самое
существо, цели и перспективы сегодняшней
химии, обещающей столь щедрые
преобразования. И, конечно, всем нам подарок —
появление журнала, посвященного специально
химии, но притом не специального и не
ведомственного, не узко профессионального.
Изначальный читательский интерес к
журналу, мне кажется, обеспечен. А дальнейшее
зависит от того, каким будет это издание, чтс
оно будет популяризировать и как. Хочется
видеть на его страницах широчайшую
информацию, острые дискуссии, споры, а не одни
лишь панегирики волшебнице-химии.
Надеюсь, что желание быть читателем
«Химии и Жизни» не пройдет после знакомства с
первыми номерами журнала, а напротив,
всячески укрепится — и мы, знающие химию (да
и то вчерашнюю) в основном из школьных
учебников, постигнем если не ее тактические
тонкости, то во всяком случае ее научную,
техническую, экономическую стратегию.
Постигнем существо той Химии, которую гулко и
торжественно, но по сути, конечно, правильно
титулуют «Большой».
Писатель ИЛЬЯ ЗВЕРЕВ
адресате ?
i

alls—«Sh ЙИлвМй
ОГОНЬ ИСКАНИЙ
Нередко /приходится слышать
мнение:
— Литератору-неспециалисту не
следует вмешиваться в научные
споры. Пусть ученые сами
разбираются в своих проблемах!
Конечно, писатель не должен
влезать в научную дискуссию,
требующую специальных знаний,
специальной аргументации.
Но если он сталкивается не с
честным научным спором, а с
нарушением моральных норм
нашего общества, с нарушением этики
ученого — это не только его
право, но и священная обязанность,
долг. Вмешаться, писать,
требовать! Будить общественное
мнение, «бить в барабан».
Таково кредо автора книги
«В огне исканий», недавно
вышедшей в издательстве «Советская
Россия»,— талантливого советского
лисателя-публ'ициста Олега
Николаевича Писаржезского.
Большого ученого — пишет
Писаржевский,— отличает
самозабвенное увлечение наукой, отдача
ей всех сил, всей жизни,
настойчивость и упорство в достижении
научной цели. Но все мы знаем
примеры, когда убежденность в
своей правоте переходит иногда в
закостенелость, непримиримость к
иным точкам зрения. Настоящего
ученого отличает еще и
постоянная критичность, постоянная
самопроверка, умение пересмотреть
свои взгляды, даже выношенные в
результате многолетней работы,
если практика доказала их
неправильность или неполноту.
Накануне своей внезапной
смерти Олег Писаржевский
опубликовал статью: «Пусть ученые
спорят...», где четко выразил эту
позицию советского ученого,
писателя, борца.
6 этой статье Писаржевский
пишет: «Еще вопрос, еще ответ,
и снова сомнения, и снова
'Проверка •— сокрушительная,
бескомпромиссная, самоотверженная.
Таковы будни науки. Таковы
непреложные законы естественного ее
бытия. Здесь заложена огромная
воспитательная сила познания.
Наука— это, кроме всего прочего,
школа честности и мужества.
Каждая публикация заключает в
себе призыв: „Огонь на меня!".
Здесь властвует высшее
равенство. Каждый может
воспроизвести описанный в любой научной
работе результат, и тот должен
подтвердиться. Идти дальше
можно только по твердой земле. Не
будет прочной стальная цепь, если
хотя бы одно звено в ней
окажется бумажным.
А если результат не
подтвердится? Придется признать неудачу
и вести поиски сначала. В науке —
настоящей науке1 —
отрицательный результат — тоже результат.
Но может ли наука быть в этом
смысле «не настоящей»? Нет, не
может. Потеряв моральный
критерий, она утрачивает вслед за ним
и познавательную силу и
практическую действенность. Она
превращается в псевдонауку».
Такие же взгляды высказывает
в книге «В огне исканий» ее герой,
крупный советский ученый:
«Никогда не следует проходить
мимо неожиданных и непонятных
явлений, с которыми невзначай
встречаешься в эксперименте.
Самое важное в эксперименте — это
вовсе не то, что подтверждает
уже существующую, пусть
даже вашу собственную теорию,
хотя это тоже, конечно, нужно.
Самое важное то, что ей ярко
противоречит. В этом диалектика
развития науки».
И еще:
«Не бойтесь войти в
противоречие с существующими
представлениями, лишь бы ваши идеи в
точности соответствовали опыту,
этому вернейшему компасу
истины......
Книга «В огне исканий», статья
«Пусть ученые спорят...», как и
другие произведения Олега
Писаржевского — это прежде всего»
средство воспитания. В том
числе — для молодых журналистов,
популяризаторов науки. Книги и*
статьи Писаржевского учат
смелости, честности,
принципиальности, партийности.
Эта небольшая книга занимает
сравнительно скромное место
среди других работ
Писаржевского, более масштабных, более
объемных, но это — его последняя
книга. И, прочитав ее, еще раз
с болью в сердце осознаешь,
какую огромную потерю понесла
наша научно-художественная
литература, наша печать, наша
журналистика. Писаржевский всю*
жизнь писал о тех областях науки
и народного хозяйства, которые
только теперь стали
распрямляться в полный рост. Химия,
агрохимия, биохимия, генетика, сельское
хозяйство... Это же сейчас, можно
сказать, самые острые, самые
узловые проблемы, решением
которых занята вся страна. А значит,
они должны быть предметом
неустанного внимания писателей,
публицистов, журналистов. Олег
Николаевич Писаржевский был
лидером литераторов этого
направления.
Книги Олега Писаржевского-—
это не только литературные
портреты ученых. Писаржевский
прежде всего прекрасный
популяризатор, который мастерски, с
предельной ясностью и четкостью,
умеет изложить самые сложные-
научные проблемы. Но разве в
современной науке бывают не
сложные вопросы? Вся современная
наука сложна, но интерес к ней
огромен. И он все время
возрастает. Талантливые популяризаторы
сейчас жизненно необходимы.
Книга «В огне исканий» может
служить образцом
общедоступного рассказа об одной из
интереснейших наук—о физической
химии.
В. АЛЕКСАНДРОВ
95

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ
Мы часто не замечаем
удивительно точных и разумных
процессов, протекающих в живом
организме. А ведь эти процессы
налажены и отрегулированы так,
что с ними не могут сравниться
никакие механизмы... Многие
знают, что цветы выделяют
нектар в определенное время дня
и прилет пчелы совпадает как
раз с тем временем, когда
нектар выделяется в наибольшем
количестве. Какой же .невидимый
будильник сигнализирует ей, что
пора «на работу»? Подсолнечник,
поворачивая голову за солнцем,
тоже хорошо «анает» в какой
момент оно будет в
определенной точке небосвода...
Где же находится тот
хронометр, который распределяет во
времени все функции организма?
И как он это делает?
Вот вопросы, стоящие перед
теми, кто работает над
изучением проблемы биологических
часов. Им был in освящен
международный симпозиум, материалы
которого собраны в вышедшей
недавно книге «Биологические часы»
(Москва, ссМир», 1964 г.).
Накоплено много наблюдений
и доказательств, говорящих, что
большинство биологических
процессов протекает неравномерно в
течение суток; — с сезонными
колебаниями в течение года.
(Пример таких сезонных колебаний —
зимняя спячка медведей. Она
бывает каждый год, в строго
определенный период.)
Вопрос о том, где «размещены»
биологические часы, еще не ясен.
У более высокоорганизованных
животных, -по-видимому, в
процессе эволюции выделилась группа
клеток, назначением которых
является временная регуляция
биологических процессов. Возможно, в
мозгу будет найден центр,
«заведующий» ходом биологических
часов, как имеется, например,
дыхательный центр. Природа этих
часов пока исследована еще
меньше. Но, безусловно, в основе их
лежат химические или
физико-химические периодические
(процессы.
Какими же химическими
реакциями обусловлен ход
биологических часов? Известно, что
катализаторами биохимических
реакций являются особые белковые
вещества — ферменты. Советским
ученым С. Шнолем установлено,
что у некоторых белков
ферментативная активность и
концентрация активных группировок
колеблется в течение суток, проявляя
явную суточную ритмичность.
В некоторых организмах с
выраженным суточным колебанием
меняется и содержание таких
важных химических соединений, как
хлорофилл и каротиноиды.
Интересные исследования
проводились по изучению влияния
на ход биологических часов
различных химических ядов. В
некоторых случаях эти
эксперименты увенчались успехом, что дало
основание предположить, что
можно вызвать сдвиг временной
фазы химическими веществами.
Многие данные подтверждают
гипотезу о том, что в основе всех
суточных ритмов лежат сдвиги
в активности ферментативных
систем и изменение в ходе
химических реакций. При определенной
скорости протекания реакций
качественная или количественная
характеристика образовавшихся
продуктов может сигнализировать
о наступлении необходимого
момента. Важен для выяснения
сущности этих ритмов вопрос:
является ли эта способность
полученной по наследству, или она
приобретается в процессе раз в и- v
тия — внутри- и внеутробного? g
Большинство ученых сейчас
сходятся в том, что эта черта
организма является врожденной и
соответственно заложена внутри
него. Доказательством могут
служить те факты, что многие
ритмические процессы сохраняются
при перенесении организма в
постоянные условия, исключающие
смену суточных или сезонных
циклов.
Но тут выявляется очень
интересное обстоятельство.
Собственный, или спонтанный, период
одного цикла в ритмическом
колебании, как правило, никогда не
равен точно 24 часам.
Длительность его может быть и 20, и 22 и
25 часов. Но в нормальных,
естественных условиях, при тесном
взаимодействии с внешней средой,
он становится в точности равным
длине суток. Так осмысленно
совершаются все действия природы.
Словом, говорить о проблемах,
затронутых в книге
«Биологические часы», можно еще очень
много. О том, как регулируются
эти часы нервной системой и
продуктами деятельности желез
внутренней секреции — гормонами;
как на основе все того же
«часового механизма» рыбы
ориентируются по солнцу, а птицы,
летающие ночью,— по звездам.
Но лучше — прочесть эту
книгу. Правда, читателям, далеким
от биологии и медицины, вряд ли
следует рекомендовать ее
целиком — для этого она слишком
специальна. Но, прочитав
отдельные статьи, те, кто интересуется
проблемой биологических часов,
найдут в ней много интересного
и полезного.
М. И. КАНДРОР
Редакционная коллегия:
Главный редактор И. В. Петрянов-Соколов
П. Ф. Баденков; В. И. Гольданский; Н. М. Жаворонков; С. В. Кафтанов; Л. И. Мазур; Б. Д. Мельник; М. И.
Рохлин (зам. главного редактора); П. А. Ребиндер;С. С. Скороходов; Б. И. Степанов; А. С. Хохлов;
М. Б. Черненко (зам. главного редактора); Н. М. Эмануэль
Оформление В.
Подписано
Уч.-изд. л.
Щапова и С.
Адрес р
к печати 9/111-65
10,5
Цилорина.
е д а к ци и
Бум. л. 3
Москва
Т-00379
В-333,
Ленинский
Формат
Тираж
I Пр.
бума
15000
Технический
61/1.
ги 84
экз.
редактор
Тел. АВ 7-72-64
х Ю87.6
Печ.
Л.
л.
В. Шарапова
10,08 + 1
Зак.
вкл.
1706
2-я типография издательства «Наука», Москва, Шубинский пер., 10
^

-ТЕПЕРЬ ОСТАЛОСЬ 8ЫИТИ ОТСЮДА/

Ожидаемое и неожиданное
Синтетика
нужна
Ученые
ученые
Величайшая загадка природы
представляет собой
сложную совокупность
химических реакций
о
х
«и
X
ш
Литературные
страницы
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»