Text
                    Химия
и жизнь
10
1999


щ Химия и жизнь — XXI век Ежемесячный научно-популярный журнал Жизнь — это смертельное заболевание, передающееся половым путем. Любимая фраза К. Занусси %*12 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок А. Кукушкина к статье «Презумпция виновности» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ - фрагмент скульптуры Джакомо Балла «Балерина в танце часов». Возможно, на взгляд искусствоведа, это и похоже на танец, но биолог увидит здесь признаки надвигающегося анабиоза — сверхспирали- зованное состояние. Подробности читайте в статье «Молекул ДНК сокровенные изгибы» rw
J СОВЕТ УЧРЕДИТЕЛЕЙ: Компания «РОСПРОМ» М.Ю.Додонов Московский Комитет образования А.Л.Семенов, В.А.Носкин Институт новых технологий образования Е. И. Булин-Соколова Компания «Химия и жизнь» Л.Н.Стрельникова Зарегистрирован в Комитете РФ по печати 17 мая 1996 г., рег.№ 011823 Издатель: Компания «Химия и жизнь» Генеральный директор В.И.Егудин НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ: Главный редактор Л.Н.Стрельникова Главный художник А.В.Астрин Ответственный секретарь Н.Д.Соколов Зав. редакцией Е.А.Горина Редакторы и обозреватели Б.А.Алътшулер, В.С.Артамонова, Л.А.Ашкинази, Л.И.Верховский, В.Е.Жвирблис, Ю.И.Зварич, Е.В.Клещенко, С.М.Комаров, М.Б.Литвинов, С.А.Петухов, О.В.Рындина, В.К.Черникова Производство Т.М.Макарова Служба информации В. В. Бл агути на Подписано в печать 28.09.99 Отпечатано в типографии «Финтрекс» Адрес редакции 107005 Москва, Лефортовский пер., 8. Телефон для справок: 267-54-18 е-твП: chelite@glas.apc.org (адрес предоставлен ИКС «ГласСеть») Ищите нас в Интернет по адресам: hup://www.chem.msu.su:8081/rus/journals/ chemlife/welcome.html; http://www.aha. ru/ ~hj/ www.informnauka.ru Перепечатка материалов из журнала ♦Химия и жизнь — XXI век» возможна только с письменного разрешения издателя. Подписные индексы: в каталоге «Роспечать» — 72231 и 72232 в каталоге ФСПС - 88763 и 88764 © Компания «Химия и жизнь» Химия и жизнь — XXI век Суточная доза витамина С по Минздраву — 60-100 мг, а по Полингу — 6-18 г. Так сколько же нужно аскорбинки нам с вами, чьи организмы не умеют ее синтезировать в отличие от кошек, собак и крыс? НАШИ НОВОСТИ Настоящие «инфекционные» реакции при восстановлении ионов серебра на поверхности различных металлов наблюдал доктор химических наук Г.А.Браницкий из Белорусского государственного университета. Ален Жерар ГРАНТЫ «ОРУЖЕЙНЫМ» УЧЕНЫМ 4 Р. Ш. Асхадуллин ОБНИНСКИЙ АЭРОГЕЛЬ 5 И.Ю.Никаноров ОЗОН И СОЛНЦЕ 6 Г.Е.Ремнев обработка ионами 7 www.informnauka.ru 8 ПОРТРЕТЫ Л. Пол инг «В ОДИННАДЦАТЬ ЛЕТ Я УЖЕ РАБОТАЛ С ЦИАНИСТЫМ КАЛИЕМ» .... 9 РАССЛЕДОВАНИЕ Е.Клещенко АСКОРБИНКА ПО ПОЛИНГУ: ВОПРОС РЕШЕН ИЛИ ЗАБЫТ? 12 С.М.Комаров ЧЕТЫРЕ МОНОЛОГА О ФУНДАМЕНТЕ НАУКИ 20 Г.А.Браницкий «ИНФЕКЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ» 24 В.Е.Жвирблис ТЕПЛОВОЙ НАСОС И ТЕПЛОВАЯ МАШИНА, ИЛИ УПОРНЫЙ МОНЯ КВАСОВ 28 М. Е. Герценштейн ЧТО БЫЛО, КОГДА НИЧЕГО НЕ БЫЛО? 29 Э. П. Кругляков НАУКА - ЛЖЕНАУКА: КТО КОГО? 30
В студеную зимнюю пору английский крестьянин выпил бутылочку нитроглицерина, чтобы согреться, и умер. Замерзшее тело бедняги нашли на дороге и положили оттаивать у печки. Мертвец взорвался, разрушив дом и покалечив хозяев. 64 Те, кому не удалось полюбоваться августовским солнечным затмением, смогут это сделать первого августа 2008 года в Сибири. РАЗМЫШЛЕНИЯ В.Жвирблис ПРЕЗУМПЦИЯ ВИНОВНОСТИ 32 С.Ю.Афонькин СПИД-2000 38 Г Л .Жданов ПРАВО ЖИТЬ И ПРАВО УМИРАТЬ 42 Ю.Макеев ТАКАЯ ПРИВЫЧНАЯ МАГНИТНАЯ БУРЯ 46 А.Д.Ноздрачев, К.П.Зеленин НИТРОГЛИЦЕРИНОВЫЙ КРУГ 54 Д.Борисенко ВПОЛНЕ ПРАВДИВЫЕ ИСТОРИИ НОВОГО ВРЕМЕНИ 60 В.Артамонова КРЫЛАТОЕ СОЛНЦЕ 64 М.Н.Поглазова МОЛЕКУЛ ДНК СОКРОВЕННЫЕ ИЗГИБЫ 66 НОВОСТИ НАУКИ РАЗНЫЕ РАЗНОСТИ КОНСУЛЬТАЦИИ ШКОЛЬНЫЙ КЛУБ 18 36 48 50 ПРАКТИКА ИНФОРМАЦИЯ ПИШУТ, ЧТО... КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ 67 68 70 70 МАСТЕРСКИЕ НАУКИ Рассказ о трех интересных работах Института металлоорганической химии им. ПА.Разуваева, что в Нижнем Новгороде. 30 ДОКУМЕНТ Выдержки из доклада академика РАН Э.П.Кругляко- ва — председателя Комиссии по борьбе со лженаукой и фальсификацией научных исследований. 38 ЗДОРОВЬЕ О том, как создают вакцину от СПИДа и как скоро человечество начнет делать прививки против этой чумы XX века. 46 ГИПОТЕЗЫ Каким образом магнитные бури влияют на человека и может ли от них болеть голова. 48 УЧЕНЫЕ ДОСУГИ 58 ПЕРЕПИСКА 72 КОНСУЛЬТАЦИИ Болезней, которыми человек может заразиться от животных, — около 10 000, а лечатся из них не более 4 000. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Первый президентский скандал на почве секса разразился в пуританской Америке еще 200 лет назад. Его героем был третий президент США Томас Джефферсон...
ИНТЕРВЬЮ Гранты «оружейным» ученым В этом году исполнилось пять лет Международному научно-техническому центру (МНТЦ), основная задача которого поддерживать ученых из стран СНГ, связанных с военными технологиями. Чтобы российские специалисты не мигрировали в третьи страны и их знания не попали в руки экстремистов, МНТЦ привлекает государственные средства Европейского Союза, США и Японии (сейчас к ним присоединились Норвегия и Республика Корея) и из них выплачивает гранты «оружейным» ученым. Исследования в рамках таких грантов должны быть направлены только на мирные цели. Вот что нам рассказал исполнительный директор этой организации, господин АЛЕН ЖЕРАР. Идею создания международной организации, которая могла бы оказывать финансовую поддержку военным специалистам стран бывшего Советского Союза, впервые обсудили министр иностранных дел Германии Ганс Дитер Геншер и Госсекретарь США Джеймс Бейкер в конце 1991 года. Эту инициативу поддержали Европейский Союз и Япония, и в ноябре 1992 года Европейский Союз, Российская Федерация, Соединенные Штаты Америки и Япония подписали соглашение о создании МНТЦ. Сегодня к проекту присоединились Армения, Белоруссия, Грузия, Казахстан и Киргизия. Центр был задуман как межправительственная программа, направленная на нераспространение знаний и технологий производства оружия массового уничтожения, и его основная задача — предоставить ученым, ранее принимавшим участие в разработке оружия массового уничтожения (ОМУ), возможности для научных исследований в мирных целях. Финансируют этот проект западные государства, а российская сторона обеспечивает все условия для эффективной работы Центра на российской территории — предо- Наши К июлю 1999 года в рамках программ МНТЦ 790 проектов получили финансирование на сумму около 216 миллионов долларов США Ален Жерар окончил высшую Политехническую школу в Париже, защитил кандидатскую диссертацию по физике частиц, работает в МНТЦ с первых дней его основания ставляет Секретариату МНТЦ помещение и помогает в подборе компетентных сотрудников. По данным, подтверждаемым российской стороной, ключевых специалистов, которые участвуют в разработке ОМУ, в России около 5000 человек. Из них более половины получили (и получают сейчас) гранты МНТЦ. А всего к концу 1998 года МНТЦ выплатил гранты более 24 000 специалистам, в том числе и тем, кто не разрабатывал напрямую ОМУ, но обладает знаниями, потенциально применимыми в военных целях. На гранты МНТЦ могут претендовать не только ученые, связанные с военными технологиями, однако общее количество военных специалистов, задействованных в конкретном проекте, должно составлять не менее 50% от общего количества участников. Типичный проект, финансируемый МНТЦ, стоит примерно 300 тыс. долларов США и рассчитан на 30 месяцев. Половина суммы обычно выделяется на оборудование и командировки, а вторая половина — непосредственно на выплаты участникам. В некоторых случаях объем гранта превышает 3 млн. дол. США. Опыт, который приобретают ученые и их институты при планировании и реализации таких задач, очень ценен. Мы сами не ожидали, насколько гибко и оперативно будет работать наш МНТЦ, — быстро принимать и реализовывать новые программы (этим занимается Совет управляющих, заседания которого проходят три раза в год). Например, очень активно развивается программа партнерства, в рамках которой мы привлекаем средства частных промышленных компаний. За два года мы смогли расширить ее до 10 млн. долларов. Конечно, эта цифра невелика по сравнению с объемом государственных средств, вложенных Распределение финансируемых проектов МНТЦ по областям технологии в 1998 году | Физика I \ J.e%! I Прочие Авиа/космические перевозки биотехнология I Ш*Ч"Ф»~ I Всего в 1998 г. профинансировано 147 проектов на сумму US$ 30.7 млн. $676 млн. $4.94 МЛН, $4.67 млн. $ 2.97 млн. $2.88 млн. $2.79 млн. $2.12 млн. $1.71 млн. $1.66 млн. 4
новости странами-участницами, однако у этого начинания хорошие перспективы. Лидеры мировой промышленности, такие, как «Bayer AG», «Boeing», «Mitsubishi», «Procter and Gamble», «Lockheed Martin» и многие другие, проводят совместные исследования с учеными из стран СНГ. Ведущие лаборатории мира (CERN, Lawrence Livermore National Laboratory, Los Alamos National Laboratory) также находят привлекательными условия партнерских отношений с МНТЦ. В последнее время мы расширили Учебную программу по бизнесу и менеджменту, а также Программу грантов на командировки. Сейчас Центр очень оперативно работает по Программе 2000 года, которая была одобрена только в марте. По этой программе девять атомных станций и несколько химических предприятий Московской области получили около полутора миллионов долларов США и административную поддержку МНТЦ. Чтобы оценить степень риска и разработать меры безопасности для каждого из объектов, потребовалась интенсивная совместная работа Министерства РФ по атомной энергии, Министерства по чрезвычайным ситуациям и МНТЦ. Сейчас на предприятиях идет тестирование и замена оборудования. У МНТЦ уже есть очень удачные результаты совместной деятельности представителей западной промышленности и российской науки. После длительного сотрудничества подписано несколько соглашений между ведущими промышленными компаниями и научными центрами из СНГ. Например, в апреле нынешнего года компания «General Atomics» подписала соглашение со Всероссийским научно-исследовательским институтом экспериментальной физики (ВНИИЭФ), гор. Саров, и МНТЦ о совместных научных исследованиях и разработках, которые приведут к коммерциализации технологии высокотемпературных батарей. Соглашение предоставляет ВНИИЭФ исключительные права на производство батарей, a «General Atomics» — права на дис- трибьюторство в мировом масштабе. Эта технология была разработана в 1995 году в рамках гранта МНТЦ, а в 1998-м и 1999 г. «General Atomics» и ВНИИЭФ подтвердили коммерческий потенциал данной технологии, применяемой при глубоком бурении нефтяных скважин. По прошествии пяти лет можно сказать, что Центр успешно выполняет свою задачу. Несмотря на трудности, связанные с поиском финансовых средств, МНТЦ развивается и осваивает новые программы и функции. Кроме того, совершенно очевидно, что проекты МНТЦ ценны не только этим. Они чрезвычайно важны как этапы развития взаимоотношений международного научного сообщества, позволяющие решать проблемы мировой значимости. Всю информацию об МНТЦ можно найти в Интернете. Те проекты, которые не получили наши гранты, занесены в Базу данных перспективных научных исследований, которая издана на компакт-дисках, а также доступна с web-сайта МНТЦ. I S Т С Jb^^^ г^^^^ь МНТЦ Тел./факс @95) 797-60-10 www.istc.ru ТЕХНОЛОГИЯ Обнинский аэрогель Ученые из Физико-энергетического института имени академика А. И.Лейпунского (Обнинск) разработали новую технологию получения аэрогеля. Сказать, что этот материал легкий как пух, было бы неверно. С плотностью 13 кг/м3 он почти в пять раз легче пуха. История аэрогелей такова. В начале 30-х годов С.Кистлер из североамериканского Стенфордско- го университета получил полупрозрачные пластины двуокиси кремния. Их строение отличалось поразительной ажурностью: более 80% объема было занято порами. Такое строение обеспечило крайне низкую теплопроводность — в сто раз меньшую, чем у кварцевого стекла. Однако в то время внимание исследователей аэрогель не привлек. Признание пришло в середине шестидесятых годов. Оказалось, что он хорош для регистрации элементарных частиц высоких энергий в детекторах Черенкова. Спустя несколько лет выяснилось, что на огромную внутреннюю поверхность можно наносить катализаторы, а низкая электро-, тепло- и звукопроводность пригодились в компьютерной технике (см. «Химию и жизнь — XXI век», № 2, 1998), на космических кораблях и в эхолотах. Аэрогели могут стать удобным сырьем при синтезе сверхпроводящих керамик, биокерамик и для микросхем сверхбольших объемов компьютерной памяти. Наибольшее применение имеют аэрогели Si02, поскольку их свойства исследованы лучше. Но и вещества, полученные во второй половине XX века, например Al203, NiO-AI203, Si02AI203, Ti02AI203 и Si02-NiOAI203 тоже неплохи. Одна беда — материал дорог, один грамм аэрогеля, сделанного по технологии Кистлера, стоит 4—14 долларов США. Связано это с тем, что обычно синтез ведут в три стадии. Сначала делают водный коллоидный раствор. Потом воду замещают на органический растворитель и получают алкогель. На третьей стадии алкогель высушивают в специальных автоклавах. В Физико-энергетическом институте имени академика А.И.Лейпунского предложили синтезировать аэрогель на основе оксида алюминия в две стадии по принципиально другой схеме — из расплава легкоплавкого галлия (температура плавления 29,77°С). Ученые воспользовались тем, что сродство к кислороду у алюминия больше, чем у галлия. Для получения материала они растворяют в расплавленном галлии около 1% алюминия и через расплав продувают аргон, смешанный с водяным паром. Алюминий окисляется, связывается с водой, и получаются легкие белые хлопья. А образующийся при химической реакции водород, видимо, создает ажурную структуру с открытыми порами. Если правильно подобрать 5
Наши Пучки волокон аэрогеля (увеличение в 20 000 раз) а - исходный образец; б - образец после обжига при 950°С в течение 5 часов на воздухе параметры процесса, галлий не будет взаимодействовать с водяным паром и его можно использовать как своеобразное рабочее тело жидкого реактора для последующих циклов растворения алюминия— продувания водяного пара. Частица аэрогеля состоит из длинных волокон аморфного оксида алюминия толщиной 20—100 нм (см фото). Эта морфология мало меняется и после отжига аэрогеля при температуре ниже 1300СС, который проводят для того, чтобы выпарить из материала связанную с оксидом воду. Его свойства: плотность 13—80 кг/м3, теплопроводность 0,02 Вт/м.К, электрическое сопротивление более 1010 Ом-м, площадь удельной поверхности свыше 2000 м2/г и способность поглощать газы или катализировать органические реакции, не уступают свойствам аэрогелей, полученных по обычной технологии, а цена, 0,4—0,8 доллара США за один грамм, значительно ниже. Пока что лабораторная установка дает пол- литра порошка аэрогеля в сутки, однако никаких технических препятствий к повышению производительности нет. Понятно, что расширение производства сдерживает узость рынка, все-таки черен- ковские счетчики отнюдь не самая нужная в хозяйстве вещь. Другое дело теплые куртки, которые весят в пять раз меньше китайских пуховок... Кандидат технических наук Р.Ш.Асхадуллин, ГНЦ РФ Физико-энергетический институт, гор. Обнинск, тел. @8439) 9-46-56, e-mail: martinov@okclub.org МНЕНИЕ Озон и Солнце Когда то или иное исследование называют лженаучным, то имеют в виду, что оно некорректно методически. Но лженаучной может быть и работа, выполненная на высоком научном уровне. Ярким тому примером может служить изучение влияния фреонов на концентрацию озона в верхней атмосфере. Да, фторхлоруглероды действительно способны разрушать озон, но к тому, что происходит в атмосфере, они имеют лишь слабое отношение. А именно, сейчас многие склоняются к выводу, что главным регулятором концентрации атмосферного озона служит солнечная 1998 Временной ход отклонений общего содержания озона от нормы (в процентах) по наблюдениям всех озонометрических станций бывшего СССР, усредненных по пяти годам. Сплошной прямой указано нулевое отклонение, пунктирной — опасный уровень активность, а шумиха вокруг фреонов инициирована компаниями, производящими различные хладо- агенты и пропелленты, и к настоящей науке не имеет никакого отношения. Самое удивительное, однако, заключается в том, что влияние солнечной активности на озоновый слой было обнаружено более четверти века назад. А именно, 4 августа 1972 года американский спутник «Нимбус-4» зафиксировал понижение содержания озона над полярными шапками Земли, произошедшее в результате мощной вспышки на Солнце, сопровождавшейся резким усилением потока солнечных космических лучей, под действием которых образуется оксид азота NO, реагирующий с озоном по уравнению NO + 03 -> N02 + 02. А то, что «озоновые дыры» возникают преимущественно над полярными шапками, тоже понятно, так как солнечные (а также галактические) космические лучи вторгаются на Землю в районе так называемых каспов — магнитных воронок. Именно по этой причине северное сияние наблюдается чаще всего за полярным кругом. Но то же самое Солнце не только «калечит», но и «лечит» озоновый слой, потому что он возникает под действием жесткого ультрафиолетового излучения, интенсивность которого тоже не остается постоянной и может возрастать более чем на 60%, что было обнаружено другим американским спутником 6
еще в июле—августе 1968 года. Поэтому якобы научно обоснованные панические заявления об экологической опасности, проистекающей от применения аэрозольных баллончиков и холодильников, гроша ломаного не стоят. Гораздо большую опасность представляют многочисленные запуски ракет, так как с каждым таким запуском в верхнюю атмосферу попадают десятки, а то и сотни тонн продуктов взаимодействия топлива с окислителем (например, как у наших «Протонов» — гептила и тетраоксида азота), которые как раз и служат активными разрушителями озона. Но с ракетами никто не борется, потому что это никому не выгодно... И.Ю.Никаноров, Тула ТЕХНОЛОГИЯ Обработка ионами Ускорители — источники мощных ионных пучков длительностью в наносекунды — разработали в середине 70-х годов в лабораториях СССР и США. Эти устройства были основаны на прямом ускорении ионов в специальных диодных системах (см. рис.). Однако первая экспериментальная работа по формированию в диодах ионных сгустков была выполнена значительно раньше, в конце 50-х, А.А.Плютто из Сухумского физико- технического института. Тогда усилия ученых были направлены на получение импульсных пучков очень высокой мощности — 1013 Вт/см2 при длительности Ю-8 с. Считалось, что такие пучки пригодятся для запуска управляемого термоядерного синтеза. Но уже в 80-х годах пучки с мощностью 107—109 Вт/см2 удалось применить для модификации поверхностного слоя изделий из металлов и полупроводников. Более того, около трех лет назад компания «Quntum Manufacturing Technologies» (США) и НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете начали делать образцы коммерческих ускорителей ионов. Аналогичные работы ведут и в Японии. Когда поток ионов с энергией под тысячу электрон-вольт влетает в твердое вещество, он за доли микросекунды разогревает верхний слой материала до десятка тысяч градусов и превращает его в плазму. Процесс столь интенсивен, что подобен плоскому взрыву, который порождает в материале волну напряжения. По окончании импульса материал остывает столь же быстро, как и нагревался. При этом возникает вторая волна напряжения — из-за теплового сжатия. В результате поверхность материала после обработки ионами оказывается покрытой зеркально-гладкой пленкой алмазоподобного или нанокристал- лического вещества, под которой лежит слой толщиной в сотню мик- фокусирующий ДИОД с магнитной ,;> изоляцией от мощного наносекундного генератора изолятор карусель рон с сильно измельченной структурой. Таким же способом можно нанести на материал покрытие — в этом случае нужно направить ионный поток на мишень, и образовавшаяся из нее плазма осядет на подложку (см. фото). Вообще-то есть несколько технологий импульсной обработки поверхностей: лазерами, плазмой, электрическими искрами, пучками электронов. Все они имеют малые удельные затраты энергии. Однако если у лазера КПД превращения электрической мощности в световую не превышает 2%, то у ионных ускорителей он равен 30%, а технически его можно поднять и до 60%. Есть отличия и в способности материала поглощать энергию: от блестящего металла луч лазера хорошо отражается, а для пучка ионов состояние поверхности не имеет значения. При этом поперечное сечение пучка может быть очень большим, до тысячи квадратных сантиметров. Такую технологию можно использовать для обработки режущего инструмента, упрочнения и очистки от нагара турбинных лопаток, получения дисперсных порошков, а также импульсной имплантации элементов в полупроводники. В последнем случае энергия пучка расходуется на отжиг дефектов кристаллического строения подложки. Доктор технических наук Г.Е.Ремнев, НИИ ядерной физики при Томском политехническом институте, тел.C822) 41-69-30, remnev@ephc.npj.tpu.ru 7
Наши новости ДЕЛО www.informnauka.ru Что должен делать нормальный ученый, завершивший важный этап исследований и получивший интересный результат? Правильно, первым делом отметить это событие. А вторым — сесть и написать короткий и понятный пресс-релиз и разослать его в информационные агентства и средства массовой информации, чтобы общество как можно скорее узнало о том, что деньги на исследование были потрачены не зря. Именно так и поступают западные ученые. Для них написать пресс-релиз — дело привычное и обязательное. Они уважают журналистов и понимают, что с ними надо сотрудничать. Совсем иное дело наш ученый. Как правило, он на дух не переносит журналистов, этих мерзавцев, которые все обязательно переврут, а потом расхлебывай. Вы, наверное, заметили, что российские средства массовой информации не балуют читателей сообщениями об отечественных научных работах. А в западной печати и вовсе нет информации о российской науке. Причина проста — ее неоткуда взять, тем более на английском языке. Вот и приходится нашим газетчикам и работникам радио за каждой новостью бегать, как волк за зайцем. Хорошо, если удастся поймать в коридоре ученого, который тебя сразу же не пошлет и согласится побеседовать. А проще — выудить из Интернета сообщения о западных исследованиях, благо они там представлены шика роко и понятно. В результате у общественности складывается впечатление, что науки в России нет и уже никогда не будет, а все ученые — дармоеды. Представление, которое, согласитесь, никак не способствует развитию науки в России. Мы решили исправить положение и с благословения Министерства науки и технологий РФ создали Российскую службу научных новостей «Ин- формНаука» (www.informnauka.ru), где размещаем на русском и английском языках небольшие сообщения о событиях, происходящих в российской науке, о результатах, исследованиях, проектах и т.п. Английские тексты мы рассылаем нашим коллегам-журналистам за рубежом, пишущим или рассказывающим о мировой науке в газетах, журналах, по радио и телевидению. Наши первые сообщения вызвали оживленные отклики. Мы получили запросы на дополнительную информацию от «Би-би-си», «Фигаро», «Санди Тайме», множества других газет и журналов. Выходит, дело нужное и полезное. Так что присоединяйтесь. Присылайте информацию о своей работе (не более двух страниц, желательно на русском и английском языках) и не забудьте указать свой электронный адрес, телефон и факс. Он необходим, чтобы мы согласовали с вами окончательный текст и чтобы с вами могли связаться другие журналисты, кого заинтересует ваша информация. Будьте готовы ответить на вопросы журналистов, в том числе и зарубежных, — возможно, они захотят уточнить у вас детали вашей работы или взять интервью. О том, как писать пресс-релиз, читайте в предыдущем номере нашего журнала, на третьей обложке. Напоминаем, что ваш текст должен быть понятен не только вашим коллегам, но и всем образованным людям. Журналист, пишущий о науке, несомненно принадлежит к их числу. Но он не может знать всего. Поэтому журналист должен понять ваше сообщение, которое затем будет представлено в средствах массовой информации. Форма сообщения 1. Название института, его адрес, телефон, адрес электронной почты и странички в Интернете. 2. Полные ФИО автора исследования, который будет отвечать на вопросы журналистов, его телефон, адрес электронной почты, ученая степень и должность. 3. Название сообщения. 4. Краткое содержание сообщения A—2 предложения). 5. Ключевые слова C—5 слов). 6. Текст сообщения (около двух страниц через два интервала, 60 знаков в строке). В тексте сообщения нам обязательно нужны: а) информационный повод, к которому приурочено сообщение. К числу поводов принадлежат отчет на ученом совете о проделанной работе, публикация статьи в научном журнале, получение гранта, утверждение отчета об окончании исследования по гранту, защита диссертации, выступление на конференции, заключение договора о продаже лицензии на производство и др.; б) цель исследования и полученные результаты; в) программа или грант, в рамках которых проведена работа. 7. Кроме того, желательно отразить краткую историю вопроса, описать ход работы по получению результатов, объяснить их и рассказать о предполагаемом развитии исследования или способе использования полученных результатов. 8. Если есть красивые фотографии или другие красочные изображения, например данные компьютерной обработки результатов измерений, их следует приложить к сообщению или указать адрес в Интернете, где эти картинки можно найти. Также следует указать адрес странички с более полным изложением результатов исследования (если таковая имеется). Желательно, чтобы текст сообщения был представлен на русском и английском языках. Присылайте свои сообщения по адресу: textmaster @ intorinnauka.ru 8
Всемирно известный ученый, дважды лауреат Нобелевской премии Лайнус Полин г завоевывал признание в нашей стране медленно и с трудом. Лет 60 назад его имя было известно сравнительно узкому кругу специалистов, занимающихся изучением химических связей в молекулах и кристаллах (в 1947 году на русский язык была переведена книга «Природа химической связи»; автор в ней фигурировал как «Паулинг»). Спустя десятилетие о нем уже знали биохимики (Полинг не только заложил основы структурного анализа белков, но и впервые описал альфа-спираль белковой молекулы), а также широкая химическая общественность (в 1951 г. состоялось знаменитое совещание по химии, где громили «паулингистов-ингольдистов», проповедующих «буржуазную теорию резонанса в химии»). В 60-е годы, после опубликования на русском языке популярного учебника «Общая химия», о Полинге узнали студенты-химики и многие школьники. А еще спустя десятилетие широкую известность ученому принесла теория «лечения простуды по Полингу». Тут Полингу подоспела и престижнейшая в СССР Международная Ленинская премия «За укрепление мира между народами». Об удивительно разностороннем таланте Полинга-ученого написано много. Интервью с Полингом («Химики — это те, кто в самом деле понимает мир») было напечатано в «Химии и жизни» в 1976 году (№1), когда отмечалось 75-летие ученого, а в годовщину его смерти, в июле 1995 года, журнал опубликовал в рубрике «Портреты» подборку материалов «Химик XX века». В этих статьях подробно рассказано о научных достижениях Полин га, его участии в общественных движениях. Значительно меньше известно о детских и юношеских годах знаменитого ученого, хотя именно в детстве, по-видимому, закладываются основные черты личности и ее склонности, которые впоследствии приводят к выбору жизненного пути. Именно об этом вы прочитаете в публикуемых выдержках из интервью, которые Полинг дал в 1976 году профессору Калифорнийского университета (в Беркли) Дэвиду Риджуэю; полностью интервью было опубликовано в «Journal of Chemical Education» «В одиннадцать лет я уже работал с цианистым калием... » ПОРТРЕТЫ Знаменитая книга Лайнуса Полинга «Как прожить дольше и чувствовать себя лучше». Самому автору методика, похоже, пошла на пользу. Я родился в Портленде, штат Орегон, учился в сельскохозяйственном колледже в Корваллисе, в сотне миль к югу от столицы штата. На мой выбор профессии повлиял, и довольно необычным образом, мой друг Ллойд Александр Джеффрис (потом он стал профессором психологии и главой факультета психологии Техасского университета). Тогда же нам обоим было по 11—12 лет. Приятель позвал меня к себе домой, чтобы показать «некото- 9
рые химические опыты». До сих пор у меня перед глазами один из них — он смешал хлорат калия с сахаром и капнул на смесь концентрированной серной кислотой. Как известно, эта реакция протекает достаточно бурно с обугливанием сахара и выделением газов. Тогда меня поразило, что одни вещества превращаются в другие. Я начал понимать, что подобные химические превращения происходят и в окружающем меня мире. У себя дома с раннего детства я наблюдал, как отец готовит различные порошки и мази в своей аптеке. Он умер, когда мне было 9 лет. Тем не менее он тоже повлиял на мой будущий выбор профессии, хотя приготовление мазей, конечно, не было особым зрелищем. Проживи отец дольше, он, без сомнения, познакомил бы меня с азами химии, поскольку видел во мне необыкновенно способного ребенка, живо интересующегося явлениями природы. Во всяком случае, отец принес в нашу маленькую домашнюю библиотеку книгу по химии. Ее чтение произвело на меня весьма сильное впечатление: я выпросил у матери спиртовку и начал нагревать все подряд, чтобы посмотреть, какие химические изменения при этом происходят. Свою роль в моем выборе профессии сыграл и один пожилой человек, работавший завхозом в стоматологическом колледже в Портленде: он снабдил меня цианистым калием и научил почтительному обращению с этим веществом. С его помощью я убивал насекомых для своей коллекции. Хотя мне было всего 11 лет, я был удивлен, узнав, что цианистый калий растворяется в серной кислоте. (Этот опыт смертельно опасен и вряд ли юный Полинг проводил его «в натуре», так как в кислой среде цианистый калий выделяет газообразную синильную кислоту, которая парализует дыхание. — Примеч. пе- рев.) Разными химикатами меня снабжали также бывшие приятели отца, тоже аптекари. Мой интерес к химии еще более укрепился в старших классах школы. Я обследовал старую заброшенную лабораторию при плавильном заводе. Роясь там во всяком хламе, я нашел и некоторые нужные мне реактивы, например бутыль с концентрированной серной кислотой, хотя она и была черного цвета. Должно быть, она простояла без дела много лет, и уголь появился в ней при окислении органических примесей. Я нашел там и другие реактивы, в том числе различные кислоты; с их помощью я проводил интересные опыты. ...В старших классах у нас был замечательный учитель химии, Уильям В.Грин. Он разрешил мне проделать множество качественных аналитических реакций и опытов по органической химии. Я даже помогал ему выполнять договорную работу по определению теплот сгорания угля и нефти, хотя я и не знал всех химических процессов, идущих в калориметре. Не могу сказать, что именно Грин определил мое будущее, но он, без сомнения, оставил в моей судьбе глубокий след как учитель. ...Когда мне было уже лет пятнадцать, бабушка спросила, кем я собираюсь стать. Я ответил, что хочу быть химиком-технологом. И действительно, поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж по специальности химическая технология. Вообще-то я никогда ни с кем не обсуждал эту тему. Я даже не знал, что существует такая профессия, как «просто химик». Кузина, которая была старше меня, работала инженером; вот я и решил, что профессия инженера, будет она связана с химией или нет, годится и для меня. Кстати, на тот бабушкин вопрос мой приятель Ллойд Джеффрис тут же ответил: «Нет, он будет не хи- микомтехнологом, он будет профессором!» Свою первую степень бакалавра я получил по специальности «Химическая технология». ...После второго курса колледжа для меня настали трудные времена. Моя мать болела, и у нас было очень плохо с деньгами. Чтобы помочь домашним и обеспечить собственное существование, мне приходилось работать в течение семестра и летом и соглашаться на любую работу, какая подвернется. Однако из-за постоянной нехватки денег я не мог продолжать учебу на третьем курсе. Администрация штата Орегон предоставила мне должность ассистента для преподавания количественного анализа. Нагрузка была очень большой, а ведь мне было всего 18 лет, и я только что закончил второй курс колледжа. Тем не менее работа мне очень нравилась, я любил количественный анализ. Когда потом я продолжил учебу в колледже, я был одновременно зачислен в его штат на должность ассистента по материаловедению. В течение последних двух семестров, выполняя дипломную работу, я работал ассистентом ю
на химическом отделении, где читал вводный курс химии первокурсникам. Кстати, именно учебный план сельскохозяйственного колледжа повлиял на мой выбор этого учебного заведения. Другая веская причина — обучение было бесплатным. ...Я, кажется, забыл сказать еще об одном преподавателе Орегонского сельскохозяйственного колледжа — профессоре Флойде Э.Роуланде, который читал нам курс химической технологии. Он всегда с большим энтузиазмом относился к поступлению своих студентов в аспирантуру. Я, по всей вероятности, в любом случае получил бы степень; тем не менее именно под влиянием Роуланда шесть студентов из четырнадцати, со степенью бакалавра по химической технологии, поступили в аспирантуру. Один из них — Пол Эм- мет; мы оба получили докторскую степень в Калтехе [Пол Хью Эммет A900 —1985) —американский физикохимик; совместно с С.Брунауэром и Э.Телле- ром создал широко распространенную теорию полимолекулярной адсорбции, названную по именам ее создателей теорией БЭТ. — Примеч. пер.]. Докторскую степень мне присудили «с наивысшим отличием». Это выглядело странно. Действительно, такая оценка докторской степени — единственная за всю историю Калтеха. ...Я вовсе не жалею, что в свое время закончил сельскохозяйственный колледж, а не более престижное учебное заведение. В этой связи я вспоминаю высказывание профессора Юри [Гарольд Клейтон Юри A893 — 1981) — выдающийся американский физикохимик, лауреат Нобелевской премии по химии 1934 года (за открытие дейтерия), участник Манхзттанского проекта создания атомной бомбы. — Примеч. пер.]. Юри говорил, что для способных студентов относительно маленькие учебные заведения — не самое плохое место для образования. Там они могут достичь того, чего вряд ли бы сумели в известных учебных центрах, где они были бы вынуждены конкурировать с множеством талантливых молодых людей. У меня в аспирантуре все шло хорошо, но некоторым моим товарищам было трудно, в том числе из-за конкуренции с равными им по способностям В те времена мой рабочий кабинет фактически находился в химической библиотеке. Роясь в книгах и журналах, я начал читать статьи известных ученых, в том числе статьи И.Ленгмюра, посвященные электронному строению молекул и опубликованные в 1919 году, и статьи Дж.Льюиса, напечатанные еще раньше, в 1916 году. Мой первый семинар также был посвящен природе химической связи. Просто удивительно, какое влияние могут оказать научные издания, содержащие простые и понятные сведения. На меня лично такое влияние оказал «Rubber Handbook» [Справочник по химии и физике, издаваемый почти ежегодно, начиная с 1914 года, компанией ПОРТРЕТЫ «Chemical Rubber Company»; в настоящее время выдержал более 70 изданий. — Примеч. пер.]. Я тогда подрабатывал, продавая этот весьма информативный, но компактный справочник. Заодно я с интересом разглядывал таблицы с различными свойствами веществ —оптическими, магнитными и т.д. И хотя я не был знаком с теориями магнетизма, я почувствовал, что свойства веществ можно объяснить и без привлечения сложных теорий — чисто эмпирически. Например, физические свойства, как мне казалось, можно было связать со свойством химических связей в веществах. Однако в те годы я не имел возможности поговорить с физиками-теоретиками; не было у меня и соответствующей литературы. Позднее, незадолго до того, как я поступил в Калтех, большую помощь в изучении теоретических вопросов мне оказал профессор А.А.Ноес. Он прислал мне корректуру классического в те времена учебника Ноеса и Шеррила «Химические принципы». Ноес попросил меня прорешать все задачи из первых девяти глав учебника. Задач было больше пятисот, и на их решение я потратил целое лето. Мои знания в области физической химии были тогда довольно поверхностными, и из учебника Ноеса и Херрила я почерпнул очень многое. Значительно позднее, когда я в 1937 году начал преподавать в Калтехе начальный курс химии, я, как и многие другие преподаватели, не мог найти учебника, который бы меня устраивал. Поэтому я сам начал писать такой учебник. Закончил я его лишь после войны, в 1947 году. К настоящему времени он выдержал три издания. Теперь я готовлю новый учебник по общей химии — на этот раз вместе с моим сыном Питером, который преподает химию в Лондоне, в Университетском колледже. И.Леенсон 11
Аскорбинка по Полингу: вопрос решен или забыт? ййере Передо мной аптечный пузырек с этикеткой: «Аскорбиновая кислота 0,05 г. Детям 1 шт., взрослым 2—3 шт.». Сверяюсь с таблицами... Чтобы жить дольше и чувствовать себя лучше, таких желтеньких таблеток нужно глотать не менее двадцати в день, а лучше сразу пятьдесят или сто. Бред какой-то. Однако Лайнуса Полинга, одного из отцов современной биохимии, открывателя белковой альфа-спирали, я привыкла уважать. Как говорил К.С.Льюис, если человек, сделавший невероятное заявление, до этого был разумен и правдив, мы не имеем права сразу назвать его лжецом или дураком. Надо, по крайней мере, выслушать его аргументы. 12 Е.Клещенко 1^1^Щй^
5 X „эговек и другие мутанты Все знают, что некоторые вещества, необходимые человеку, не синтезируются в организме, а поступают извне. В первую очередь зто витамины и незаменимые аминокислоты, важнейшие компоненты полноценного питания (не в кризис будь сказано). Но мало кто задает себе вопрос: как получилось, что более десятка абсолютно необходимых веществ в нашем организме не синтезируется? Живут ведь лишайники и низшие грибы на минимуме органики и все необходимое создают в собственной биохимической кухне. Почему у нас так не выходит? Вещества, которые добываются во внешней среде (а значит, могут поступать нерегулярно или совсем пропасть), вряд ли заняли бы важные «посты» в метаболизме. Вероятно, наши предки умели синтезировать и витамины, и все аминокислоты. Позднее гены, кодирующие нужные ферменты, были испорчены мутациями, но мутанты не погибали, если находили пищу, которая восполняла дефицит. Они даже получали преимущество перед немутантной родней: переваривание пищи и удаление отходов требует меньше энергии, чем синтез полезного вещества de novo. Неприятности начинались только при перемене рациона... Очевидно, что-то подобное происходило и с другими видами. Кроме людей и человекообразных обезьян, аскорбиновую кислоту не умеют синтезировать и другие исследованные приматы (например, беличья обезьяна, макака-резус), морские свинки, некоторые летучие мыши, 15 видов птиц. А у многих других животных (в том числе у крыс, мышей, коров, коз, кошек и собак) с аскорбиновой кислотой все в порядке. Интересно, что и среди морских свинок, и среди людей встречаются индивидуумы, которые неплохо обходятся без аскорбинки или нуждаются в гораздо меньших ее количествах. Самый знаменитый из таких людей — Антонио Пифагетта, спутник и хронист Магеллана. В его корабельном журнале отмечено, что во время путешествия на флагманском корабле «Тринидад» 25 человек из 30 заболело цингой, сам же Пифагетта, «благодарение Богу, не испытал такого недуга». Современные опыты с добровольцами также показали, что бывают люди с уменьшенной потребностью в витамине С: подолгу не едят ни фруктов, ни зелени и хорошо себя чувствуют. Возможно, в их генах произошли исправления, вернувшие активность, или же появились Стимуляция иммунной системы i Другое " иросгагаандяны Работа нервной системы аскорбиновая Н,СОН гаслота I . СН Cs- [ дегидроаскорбат н2сов желчные кислоты Реакции гкдроксилировааы бвомолекул идут при окислении асюорбата до дстидроаскорбатв 2 [О j + (СН) + 2Н4 + 2е"-»- Нр + (СОН) прожаллагев коллаген Соединительные ткани (рост и регенерация) / Превращение аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбат необходимо для нормального протекания некоторых важнейших клеточных реакций. Действие витамина С как стимулятора иммунной системы еще не до конца изучено, но сам факт стимуляции не подлежит сомнению Мышечные сокращения 13
рак яичника рак прямой кишки • Ш 111 Ml 411 Ml Mt TM Ml»! ltMllMUM IIM21M ПМ продол иогр*дьдость жжзвм поел* днатвоза "мкимчжшя 6ол*эпь", дв*й Действие сверхдоз аскорбиновой кислоты при восьми видах онкологических заболеваний. В контрольной группе (она показана гладкой линией) спасти не удалось никого, а среди пациентов Полинга и Камерона есть выздоровевшие другие мутации, позволяющие более полно усваивать витамин С из пищи. Но пока запомним главное: потребность в аскорбиновой кислоте индивидуальна. Немного биохимии Зачем вообще нужно зто незаменимое вещество? Основная роль аскорбиновой кислоты (точнее, аскорбат-иона, поскольку в нашей внутренней среде эта кислота диссоциирует) — участие в гидроксилировании биомолекул (рис.1). Во многих случаях для того, чтобы фермент присоединил к молекуле ОН-группу, одновременно должно произойти окисление аскорбат-иона до дегидроаскорбата. (То есть витамин С работает не каталитически, а расходуется, как и другие реагенты.) Важнейшая реакция, которую обеспечивает витамин С, — синтез коллагена. Из этого белка, по сути, сплетено наше тело. Колла- геновые тяжи и сетки формируют соединительные ткани, коллаген содержится в коже, костях и зубах, в стенках сосудов и сердца, в стекловидном теле глаз. А чтобы вся эта арматура могла собраться из белка-предшественника, проколлагена, определенные аминокислоты в его цепочках (пролин и лизин) должны получить ОН-группы. Когда аскорбинки не хватает, наблюдается дефицит коллагена: прекращается рост организма, обновление стареющих тканей, заживление ран. Как следствие — цинготные язвы, выпадение зубов, повреждения стенок сосудов и прочие страшные симптомы. Другая реакция, в которой участвует ас- корбат, превращение лизина в карнитин, протекает в мышцах, а сам карнитин необходим для мышечных сокращений. Отсюда усталость и слабость при С-авитаминозах. Кроме того, организм использует гидроксилирующее действие аскорбата, чтобы превращать вредные соединения в безвредные. Так, витамин С очень неплохо способствует выведению холестерина из организма: чем больше витамина принимает человек, тем быстрее холестерин превращается в желчные кислоты. Сходным образом быстрее выводятся и бактериальные токсины. С обратным процессом — восстановлением аскорбата из дегидроаскорбата — по-видимому, связано действие витаминов-синергистов С (то есть усиливающих эффект от его приема): многие из этих витаминов, как, например, Е, обладают восстановительными свойствами. Интересно, что восстановление аскорбата из полудегидроаскор- бата тоже вовлечено в очень важный процесс: синтез дофамина, норадре- налина и адреналина из тирозина. Наконец, витамин С вызывает физиологические эффекты, механизм которых еще не раскрыт до конца, но наличие их четко продемонстрировано. Самый известный из них — стимуляция иммунной системы. В усиление иммунного ответа вносит вклад и увеличение числа лимфоцитов, и быстрейшее перемещение фагоцитов к месту инфекции (если инфекция локальна), и некоторые другие факторы. Показано, что в организме больного при регулярных приемах витамина С повышается выработка интерферона. От рака до сенной лихорадки Из сказанного в предыдущей главе легко вычислить, какие болезни должен предотвращать витамин С. Про цингу мы говорить не будем, поскольку надеемся, что нашим читателям она не угрожает. (Хотя даже в развитых странах иногда болеют цингой. Причина, как правило, — не отсутствие денег на фрукты, а лень и равнодушие больного. Апельсины, конечно, дорогое удовольствие, но смородина летом и квашеная капуста зимой никого еще не разорили.) Однако цинга — экстремальный случай авитаминоза С. Потребность в этом витамине возрастает и во многих других случаях. Усиление иммунного ответа и активный синтез коллагена — это и заживление ран и ожогов, и послеоперационная реабилитация, и торможение роста злокачественных опухолей. Как известно, опухоли, чтобы расти, выделяют в межклеточное пространство фермент гиалурони- дазу, который «разрыхляет» окружающие ткани. Ускорив синтез коллагена, организм мог бы противодействовать этому разбойному нападению, локализовать опухоль и, может быть, даже задушить ее в коллагеновых сетях. Разумеется, простое и общедоступное средство от рака не внушает доверия. Но надо подчеркнуть, что сам Полинг никогда не призывал онкологических больных заменить все виды терапии ударными дозами аскорбиновой кислоты, а предлагал применять и то, и другое. А не испробовать средство, которое теоретически может помочь, было бы преступно. Еще в 70-е годы Полинг и шотландский медик Айвен Камерон провели несколько серий экспериментов в клинике «Вейл оф Левен» в Лох-Ломондсайде,г Результаты были настолько впечатляющими, что в скором времени Камерон перестал выделять среди своих пациентов «контрольную группу» — счел безнравственным ради чистоты эксперимента 14
лишать людей лекарства, которое доказало свою пригодность (рис.2). Сходные результаты получил доктор Фукуми Моришиге в Японии, в онкологической клинике города Фукуока. По данным Камерона, у 25% больных, получавших по 10 г аскорбиновой кислоты в день на поздней стадии рака, замедлялся рост опухоли, у 20% опухоль переставала изменяться, у 9% — регрессировала, и у 1% наблюдалась полная регрессия. Идейные противники Полинга резко критикуют его работы в этой области, но десятки человеческих жизней — аргумент весомый. Про лечение гриппа и простуды «по Полингу» знают все. Регулярный прием больших доз аскорбинки снижает заболеваемость. Сверхдозы при первых симптомах предотвращают болезнь, а сверхдозы, принятые с опозданием, облегчают ее течение. С этими положениями Полинга уже никто всерьез и не спорит. Споры идут лишь о том, на сколько процентов и при каких условиях приема снижается процент заболевших и ускоряется выздоровление. (Об этом мы еще поговорим.) Снижение температуры после приема витамина С вызывается его противовоспалительным эффектом — угнетением синтеза специфических сигнальных веществ, простагланди- нов. (Так что жертвам сенной лихорадки и прочим аллергикам аскорбинка тоже может быть полезна.) Подобным образом действуют многие антигистаминные средства, например аспирин. С одним «но»: синтез одного из простагландинов, а именно PGE1, аскорбиновая кислота не угнетает, а стимулирует. Между тем именно он повышает специфический иммунитет. суточная доза по Минздраву и по горилле Словом, в том, что витамин С полезен для здоровья, не сомневаются даже самые непримиримые противники Полинга. Яростные споры на протяжении тридцати с лишним лет идут только о количестве, в котором его надо принимать. Прежде всего, откуда взялись общепринятые нормы — суточные дозы витамина С, которые фигурируют в энциклопедиях и справочниках? Ежедневная норма для взрослого мужчины, рекомендуемая Академией наук США, — 60 мг. Наши нормы варьируют в зависимости от пола, возраста и профессии человека: 60—110 мг для мужчин и 55—80 для женщин. При этих и больших дозах не бывает ни цинги, ни выраженного гиповитаминоза (утомляемости, кровоточивости десен). По данным статистики, у людей, потребляющих не менее 50 мг витамина С, признаки старости проявляются позже на 10 лет, чем у тех, чье потребление не дотягивает до этого минимума (зависимость тут не плавная, а именно скачкообразная). Однако минимальная и оптимальная доза — не одно и то же, и, если человек не болен цингой, это не означает, что он совершенно здоров. Мы, несчастные мутанты, неспособные обеспечить себя этим жизненно важным веществом, должны быть рады любому его количеству. Но сколько витамина С нужно для полного счастья? Содержание аскорбинки в организме (как и других веществ, необходимых всем органам и тканям) часто выражают в миллиграмах на единицу веса животного. В организме крысы синтезируется 26—58 мг аскорбиновой кислоты на килограмм. (Таких больших крыс, к счастью, не бывает, но в килограммах удобнее сравнивать данные по разным видам.) Если пересчитать на средний вес человека G0 кг), это даст 1,8 — 4,1 г — по порядку величины ближе к Полингу, чем к официальным нормам! Сходные данные получены и для других животных. Горилла, которая, как и мы, дефектна по синтезу аскорбиновой кислоты, но, в отличие от нас, сидит на вегетарианской диете, в сутки потребляет около 4,5 г витамина С. (Правда, надо иметь в виду, что средняя горилла весит больше среднего человека.) А если бы человек строго придерживался растительной диеты, он получал бы на свои 2500 калорий, необходимых для жизни, от двух до девяти граммов аскорбинки. Питаясь одной смородиной и свежим перцем, можно съесть и все 15 граммов. Получается, что «лошадиные дозы» вполне физиологичны и соответствуют обычному здоровому метаболизму. Однако у большинства людей свободного времени меньше, чем у горилл. Целый день пережевывать низкокалорийную свежую зелень, овощи и фрукты нам не позволят дела. И вегетарианская диета, содержащая вареные продукты, положения не поправит. Обычный полноценный дневной рацион без сыроядения и прочего героизма дает всего лишь около 100 мг. Даже если положить в тарелку капустного салата и запить его апельсиновым соком. Таким образом, у современных горожан нет иного выхода, кроме дополнительного приема витамина С. Мы попались в ловушку, поставленную эволюцией, — сначала утратили собственный механизм синтеза аскорбиновой кислоты, а потом научились охотиться и ступили на путь цивилизации, который увел нас от зелени и фруктов, положенных высшим приматам, прямо к цинге и гриппу. Но те же достижения цивилизации подарили нам биохимию и органический синтез, который позволяет получать дешевые и общедоступные витамины. Почему бы не воспользоваться этим преимуществом? < Чужой жратвы не надо нам, пусть нет, зато своя!» «Любой препарат в больших дозах становится ядом. Медикам давно известны гипервитаминозы — болезни, вызванные избытком витамина в организме. Вполне вероятно, что пациент Полинга, начав лечиться от одной болезни, заработает другую». Это для Полинга вопрос принципиальный. В своих книгах он часто вспоминает, как в 60-е годы, занимаясь биохимией психических заболеваний, узнал о работах канадских врачей, которые давали ударные дозы витамина В3 (до 50 г в день) больным шизофренией. Полинг обратил внимание на парадоксальное сочетание свойств: высокая биологическая активность при минимальной токсичности. Тогда же он назвал витамины и подобные им соединения «орто- молекулярными веществами», чтобы отличить от других лекарств, которые не столь легко вписываются в естественный метаболизм. Витамины вообще и аскорбиновая кислота в частности, пишет Полинг, значительно менее ядовиты, чем обычные широко распространенные средства от простуды. Аспирином ежегодно травятся насмерть десятки людей, однако не наблюдалось ни одного случая отравления аскорбинкой. Что ка- 15
Памятка гомикам- витамин С в продуктах па ^рушается быстрее при нагревании с доступом воздуха, в шеючнои спсде, а ruik.v;e ппи контакте даже с ничтожными количествами жсеза и особенно меди. Поэтому < марайтесь пользоваться эмалированной посудой; ягоды лучше разминать деревянной т„, он чем протирать чепез сито или крутить в мясорубке. Hen юхо побив и п ь в / очпот шепотку лимонио" л и с "щы В блюдах с высоким содержанием бака или крахма ia витамин С сограняетсл ;хчше, так как бе!*и связывают медь. hoihiue всего витамина С с шиповнике копичном B — 41с), меньше в яблочном A,6%) и в морщинистом A.5%) витамина больше в плодах с ччеистыми чашелистиками, медленно сохнущими и поднятыми вверх, нем с отогнутыми вниз тоненькими сается избытка в организме: описаны гипервитаминозы A, D, но гипервита- миноза С до сих пор не описал никто. Единственный неприятный эффект при его употреблении в больших дозах — послабляющее действие. «Избыток аскорбиновой кислоты способствует камнеобразованию, вреден для печени, уменьшает выработку инсулина. Лечение сверхдозами аскорбиновой кислоты не может быть применено, если больному необходимо поддерживать щелочную реакцию мочи». Разговоры о вреде витамина С до сих пор идут на уровне эмоционального противопоставления «таблеток» и «естественного». Не было ни одного корректного, хорошо спланированного эксперимента, который бы убедительно продемонстрировал этот вред. А в тех случаях, когда почему-либо нежелателен прием больших доз кислого вещества, можно принимать, например, аскорбат натрия. (Его легко приготовить, растворив порцию аскорбинки в стакане воды или сока и, «погасив» содой, сразу выпить.) Аскорбат так же дешев и так же эффективен, а реакция у него щелочная. «Нет смысла принимать огромные дозы витамина С, которые рекомендует Полинг, так как избыток все равно не усваивается, а выводится из организма с мочой и калом». Действительно, при потреблении аскорбинки в небольших количествах (до 150 мг в день) ее концентрация в крови примерно пропорциональна потреблению (около 5 мг/литр на каждые 50 мг проглоченных), а при увеличении дозы эта концентрация возрастает медленнее, зато растет содержание аскорбата в моче. Но по-другому и быть не может. Первичная моча, фильтрующаяся в почечных канальцах, находится в равновесии с плазмой крови, и в нее попадают многие ценные вещества — не только аскорбат, но и, например, глюкоза. Затем моча концентрируется, происходит обратное всасывание воды, а специальные молекулярные насосы возвращают в кроветок все ценные вещества, которые жалко терять, в том числе и аскорбат. При потреблении около 100 мг аскорбинки в сутки обратно в кровь возвращается более 99%. Очевидно, работа насоса обеспечивает наиболее полное усвоение доз, близких к минимальной: дальнейшее увеличение мощности — это слишком большие по эволюционным меркам затраты. Понятно, что чем больше начальная (сразу после переваривания пищи) концентрация аскорбинки в крови, тем больше потери. Но все же и при дозах более 1 грамма три четверти витамина усваивается, а при огромных «полинговских» дозах (более 10 граммов) около 38% витамина остается в крови. Кроме того, аскорбиновая кислота в моче и кале предотвращает развитие рака кишечника и мочевого пузыря. «Сверхдозы аскорбиновой кислоты препятствуют зачатию, а у беременных могут вызывать выкидыш». Предоставляем слово самому Лайнусу Полингу. «Основанием для таких заявлений послужила короткая заметка двух врачей из Советского Союза, Самборской и Фердмана A966). Они сообщили, что двадцати женщинам в возрасте от 20 до 40 лет с задержкой менструации от 10 до 50 дней орально давали по 6 г аскорбиновой кислоты в течение каждого из трех последовательных дней и что у 16 из них после этого возобновились менструации. Я написал Самборской и Ферд- ману письмо с просьбой сообщить, проводился ли какой-нибудь тест на беременность, но вместо ответа они прислали мне еще один экземпляр своей статьи». Вот так и возникают мифы. А в Америке аскорбинку в сочетании с био- флавоноидами и витамином К прописывают как раз для предотвращения выкидыша. Аскорбинку в больших дозах применяют и для профилактики перенашивания беременности, на последних неделях срока. Но в этих случаях ее действие скорее нормализующее, чем наоборот. И в норме аскорбиновая кислота беременной женщине очень нужна: когда ребенок растет, синтез коллагена идет полным ходом. Еще в 1943 году было установлено, что концентрация аскорбата в крови пуповины примерно в четыре раза превышает концентрацию в крови матери: растущий организм избирательно «высасывает» нужное вещество. Будущим мамам даже официальная медицина рекомендует повышенную норму аскорбинки (например, таблетки для беременных и кормящих женщин «Lady's formula» содержат ее 100 мг). И даже российские врачи иногда советуют беременным принимать аскорбинку, чтобы не заболеть гриппом: при первых, самых слабых симптомах или после контакта с больным — полтора грамма, на второй и на третий день — по грамму. По таблетке за сигаретку Итак, норма аскорбинки по Полингу — 6 — 18 г в сутки. Но все-таки шесть или восемнадцать? Почему такой разброс и сколько надо принимать лично вам? Внимательный читатель, конечно, обратил внимание на неувязку в предыдущей главе: если каждые 50 мг аскорбинки повышают ее концентрацию в крови на 5 мг/литр, а объем крови у человека 4 — 6 литров, то почему говорится о 99% усвоения? На самом деле все правильно: примерно половину витамина С сразу поглощают клетки и ткани, которые в нем нуждаются. Но как узнать, сколько именно витамина им нужно? Мы говорили, что потребность в аскорбинке сугубо индивидуальна. Она зависит и от массы тела, и от физической активности, и от состояния здоровья пациента, и от его личных биохимических особенностей (например, оттого, насколькоэф- фективем механизм обратного всасывания). Способ научный — нагрузочный тест: принять определенное количество аскорбиновой кислоты (допустим, 1 г) и потом в течение 6 часов замерять ее 16
Материал подготовлен на основе книги Л. Полин га «Как прожить дольше и чувствовать себя лучше». Редакция благодарит Ю.Ф.Орехова за любезно предоставленный перевод. концентрацию в моче. Так можно определить, насколько интенсивно ткани поглощают витамин и какая его доля остается в организме. У большинства людей в мочу попадут 20—25%. Но если в моче аскорбинки не будет совсем или будет очень мало, это значит, что человеку нужна большая доза. Более простой способ — принимать суточную дозу в один прием и увеличивать ее, пока не ощутите слабительный эффект. Полинг считает, что этот «предел кишечной толерантности» четко коррелирует с истинной потребностью организма в аскорбиновой кислоте. (К сожалению, у Полинга не говорится, как вводить поправку тем, у кого без аскорбинки проблемы со стулом.) Обычно эффект наступает в интервале 4—15 граммов, но тяжело больные люди могут потреблять и гораздо больше. Интересно, что у одного и того же человека потребность в аскорбинке изменяется в зависимости от того, здоров он или болен. Повышенная потребность в аскорбинке наблюдается при бактериальных инфекциях, психических заболеваниях и у злостных курильщиков. Экспериментально показано, что каждая выкуренная сигарета разрушает 25 мг витамина С. А дальше, господа курильщики, считайте сами, сколько вы должны вашему организму за пол пачки в день... Немаловажное замечание: тот, кто начал принимать большие дозы витамина С, должен иметь в виду, что прекращать прием нежелательно — это может ухудшить самочувствие (сам Полинг называет это «эффектом отката»). Но не лучше ли попасть в биохимическую зависимость от витамина, чем от сигарет и алкоголя? А в общем, согласны мы с Полингом или нет относительно сверхдоз, его аргументация помогает взглянуть правде в глаза. Естественным образом, вместе с пищей, мы, трудоголики смутного времени, не получим даже минимального необходимого количества аскорбинки. Хотя бы одну желтенькую таблетку принять надо. Ежедневно принимайте витамин С в количестве от 6 до 18 граммов (от 6000 до 18 000 миллиграмов) или больше. Не пропускайте при этом ни одного дня. (И так всю жизнь. Речь идет не о курсе лечения, а о каждодневной норме. — Ред.) Ежедневно принимайте витамин Е в количестве 400, 800 или 1600 международных единиц. (Международные единицы, ME — мера биологической активности витамина. Весовой эквивалент различается для разных химических форм: 1 мг альфа-токоферола содержит 1,49 ME, a 1 мг бета- токоферола — 0,4 ME. Поэтому содержание таких веществ в таблетках часто указывают прямо в ME. Норма, принятая у нас, — 15 ME.— Ред.) Ежедневно принимайте достаточное количество витаминов В. (По нашим нормам достаточное количество — это 1,3—2,6 мг тиамина В^ 1,5—3 мг рибофлавина В2, 1,5—3 мг пиридоксина В6, 3 мкг ци- анкобаламина Bt2, а по Полингу — 50—100, 50— 100, 50—100 и 0,1-0,2 мг соответственно. — Ред.) Ежедневно принимайте 25000 ME витамина А (норма, принятая у нас, — 3300 ME или около 1 мг ретинола. — Ред.) Ежедневно принимайте минеральные добавки (пример: таблетка фирмы «Бронсон фармасьютикалз», которую принимал сам Полинг, содержит 100 мг кальция, 18 мг железа, 0,15 мг иода, 1 мг меди, 25 мг магния, 3 мг марганца, 15 мг цинка, 0,015 мг молибдена, 0,015 мг хрома, 0,015 мг селена. — Ред.). РАССЛЕДОВАНИЕ Ограничьте потребление сахарозы (рафинированного и нерафинированного сахара, меда) примерно 23 килограммами в год. Не добавляйте сахар в чай и в кофе. Не ешьте очень сладкую пищу, не пейте сладких напитков. За этим исключением ешьте все, что вам нравится, — но не слишком много в один присест. Яйца и мясо — прекрасная еда. Обязательно ешьте овощи и фрукты. Не ешьте настолько много, чтобы толстеть. Каждый день выпивайте много воды. Будьте активны, делайте физические упражнения, но не перенапрягайтесь выше обычной нагрузки. Алкогольные напитки пейте только в умеренных количествах. НЕ КУРИТЕ. Избегайте стрессов. Делайте ту работу, которая вам нравится. Будьте счастливы в семье.
Лайнус Полинг снова прав E.Isaacs et al., «Phys. Rev. Lett.», 1999, v.82.p.600 Обычно думают, что водородные связи между молекулами Н20 в воде и во льду обязаны своим происхождением электростатике: так как электроны в каждой молекуле сосредоточены преимущественно в области атомов кислорода, а ядра водородных атомов оголены, то возникает полярность молекул, приводящая к взаимному притяжению атомов кислорода и протонов соседних молекул, — к водородным связям между ними. Но еще в 1935 г. Л.Полинг на основе квантово-механических расчетов пришел к выводу, что частично эти связи носят ко- валентный характер, то есть определенный вклад в них вносит общее, межмолекулярное электронное облако. Американские, канадские и французские физики воспользовались одним из самых мошных в мире источников синхротронного излучения в Гренобле, чтобы проверить это утверждение. Они изучали рассеяние рентгеновских квантов электронами (эффект Комптона) в образце из специально приготовленного сверхчистого льда. Сначала узкий пучок фотонов был направлен параллельно исследуемым водородным связям, а затем под некоторым углом к ним, и детекторы каждый раз определяли величину энергии, поглощенной электронами. Если бы водородные связи были чисто электростатичес- кими, то поворот образца никак не сказывался бы, но в действительности разница была. Математически обработав полученные данные, ученые определили, что 90% времени водородные связи имеют электростатическую природу, а 10% — ковалент- ную. Интересно, насколько это уточнение важно для понимания биохимических процессов? Синтетический гепарин M.Petitou et al., «Nature», 1999, x.398, p.417 Гепарин — это антикоагулянт, препятствующий свертыванию крови и образованию тромбов; его вырабатывают специальные клетки, расположенные вдоль кровеносных сосудов. Гепарин выполняет свою функцию путем инактивации фермента тромбина — он способствует образованию комплекса тромбина с его ингибитором (белком антитромбином). Гепарин, выделенный излегких крупного рогатого скота, медики используют как средство от свертывания донорской крови, а также как лекарство от тромбов. Проблема в том. что это соединение действует и на многие другие белки организма, приводя к нежелательным побочным эффектам; поэтому необходимо создать его аналог, который был бы лишен этого недостатка. Природный гепарин представляет собой линейный ге- терополисахарид, мономеры которого несут много отрицательных зарядов (сульфатные и карбоксильные группы), и в его взаимодействиях с белками важную роль играет электростатика. В 80-е годы выяснили, что внутри этой последовательности мономеров есть уникальный блок из пяти Сахаров (А-до- мен), с обеих сторон которого расположены более просто устроенные цепи, состоящие из повторяющихся дисаха- ридных звеньев (Т-домены). Сначала А-домен жестко связывает антитромбин, затем к левому Т-домену электростатически притягивается тромбин, который начинает скользить вдоль цепи слева направо (поэтому правый Т-домен как бы излишен), пока не встретится с анти- тромбином, и между ними образуется нужный комплекс — так тромбин инакти- вируется. В прошлом году французские химики синтезировали регулярную цепь, состоящую из многократных повторов дисахарида, причем любой отрезок це п и дл иной в шесть мономеров по наличию и расположению в нем отрицательных зарядов был похож на естественный А-домен. Такой полимер хорошо связывал и антитромбин, и тромбин; в результате эти белки сталкивались друг с другом, что и требовалось. Выяснили, что мономеров должно быть не меньше 16, а с увеличением длины цепи эффективность препарата растет, однако его действие тоже было недостаточно специфично. Теперь тем же исследователям наконец удалось достичь цели. Они синтезировали пентасахарид (А-домен) с высоким аффинитетом к антитромбину, а в качестве Т- домена взяли шестичленную цепочку (из трех одинаковых анионных дисахаридов), которую присоединили к А-домену через интерфейс, состоящий из трех нейтральных дисахаридов. Такая цепь из 17 мономеров обеспечивала высокоизбирательное связывание именно антитромбина и тромбина. Полагают, что этот искусственный аналог гепарина найдет широкое применение в фармакологии. Известно, что получение углеводов с заданной структурой — сложнейшая задача, поскольку, по сравнению с другими биополимерами, тут есть значительно больше вариантов соединения мономеров (возможны и разветвления). Не исключено, что живая клетка «знает» какой-то 'i
код, управляющий этим процессом, но его еще предстоит раскрыть. Тем не менее возможности синтеза нужных полисахаридов неуклонно расширяются, ярким подтверждением чему служит эта работа. Сенсоры и носы Если взять липидную мембрану, которая разделяет растворы солей, и подать на нее электрическое напряжение, то через пронизывающие мембрану белковые каналы потечет ток. Биофизики уже хорошо освоили методы регистрации тока (порядка пикоампер) в одиночном канале. Теперь подобный канал решили использовать в качестве стохастического сенсора, определяющего наличие (и концентрации) в растворе тех или иных небольших молекул. Идея состоит в том, чтобы создать в трубе узкое место — размером примерно с те молекулы, которые интересуют аналитиков. Тогда, проходя это место, искомые молекулы станут вза- имодействоватьс химическими группами стенок канала, то есть на какое-то время (миллисекунды) они будут полностью или частично перекрывать канал. И по характеристикам изменения тока (величине, длительности, кинетике его прерывания) можно будет каждый раз определять тип молеку- лы-«пробки», а по частоте таких событий — концентрации этих молекул. Трудность в том, чтобы создать узкое место с подходящими химическими свойствами. В Техасском университете в качестве каналообразовате- ля взяли бактериальный токсин альфа-гемолизин. Из семи таких белков в ходе самосборки в мембране возникает трубчатая структура. В средней своей части канал суживается (его наименьший внутренний диаметр — 1,5 нм), и биохимики нашли молекулу-адаптор в форме кольца (бета-циклодекст- рин, состоящий из семи Сахаров), которая застревает там. В результате просвет в канале уменьшается, и проходящие молекулы, например циклические углеводороды, будут на короткое время взаимодействовать с гидрофобным колечком адаптора, оставляя на графике изменения тока свою личную «подпись». Поскольку адапторы в принципе могут быть разными, то и круг веществ, доступных нюху такого искусственного «носа», будет расширяться (L.-Q.Gu et aL, «Nature», 1999, v.398, p.686). Американские и японские нейрохимики занимались естественными носами — они изучали восприятие запахов млекопитающими. Каждый обонятельный нейрон в носу имеет хеморецеп- торы только одного вида, всего же есть порядка тысячи различных рецепторов. Однако многие животные способны различать значительно большее число запахов, а значит, между рецепторами и «пахучими» молекулами нет взаимнооднозначного соответствия. Было выдвинуто предположение, что одни и те же молекулы могут возбуждать нейроны с разными рецепторами и в результате за счет комбинаторики (то есть различных сочетаний чувствительных клеток) количество воспринимаемых запахов возрастает. Чтобы проверить гипотезу, исследователи омывали выделенные из носа мыши обонятельные нейроны растворами красителей и по флуоресценции определяли распределение рецепторов, связывающих молекулы определенного типа. Используя разные красители, удалось подтвердить, что каждый нейрон действительно может реагировать на разные красители (некоторые рецепторы связывают данную молекулу только при высокой ее концентрации) и каждый краситель может образовывать комплексы с разными рецепторами (L. Bucket aL, «Cell», 1999, v.96, p.713). Значит, если представить нее рецепторы расположенными в виде матрицы, то каждое пахучее вещество задает на ней как бы свой двумерный образ. Быть может, обоняние связано с особым видом образного мышления? Видимо, похожие взаимоотношения существуют также между антигенами и иммуноглобулинами или рецепторами иммунных клеток, то есть каждый антиген формирует в организме свой сложный иммунный образ. «Хаосмос» клетки P.-J.Lu et aL, «Science», 1999, v.283,p.l325 Внутриклеточную среду нельзя представлять себе как обычный водный раствор различных молекул, поскольку она в большой степени упорядочена. Помимо стабильных структур (мембран, цитоскелета, разных органелл) в ней постоянно возникают и через какое-то время распадаются те или иные надмолекулярные комплексы, предназначенные для выполнения определенных функций. Для характеристики подобных систем, сочетающих в себе свойства хаоса(беспорядка) и космоса (порядка), иногда употребляют слово «хаосмос» (оно из романа Дж.Джойса «Поминки по Финнегану»; ранее этот писатель уже обогатил науку термином «кварк»). Американские биохимики изучали так называемый WW-домен — постоянный блок, найденный более чем вста разных белках. Выяснили, что домен служит как бы стыковочным модулем — он связывается с другими белками в тех местах, где аминокислотные остатки сери на в них фосфорилированы. (Есть и другой подобный домен SH„ присоединяющийся к белкам, у которых фосфорилированы тирозины.) Как известно, фосфорили- рование различных молекул, то есть перенос на них фосфатных групп от АТФ с помощью ферментов киназ, делает их более химически активными (энергизованны- ми). Например, протеинкина- зы активируют таким способом другие ферменты, в результате чего формируются метаболические цепи, предназначенные для преобразований внешних и внутренних сигналов (установлено, что многие онкогены кодируют именно белки протеин- киназы). Получается, что, фосфори- лируя определенные аминокислоты в белках, можно — через стыковочные модули — вызвать образование ферментных комплексов, работа которых способна привести клетку к судьбоносным для нее последствиям, скажем, к делению или смерти (апопто- зу). Значит, стала чуть понятнее внутренняя организация клетки — устройство ее хаос- моса. Кстати, в Японии создали компьютерную модель целостной клетки, которую назвали E-CELL. Она позволяет варьировать концентрации молекул, производить мутации, включать и выключать определенные гены и смотреть, к чему все это приводит; на ней удобно изучать влияние разных метаболитов и лекарств. Разработана специальная графика, наглядно отображающая внутриклеточные процессы (www.e-cell.org). Другую виртуальную «жизнь» реализовали в Университете штата Коннектикут (www. nrcam.uchc.edu). Теперь биохимики и цитологи могут экспериментировать с клетками не только in vivo и in vitro, но также in silico («Science», 1999, v.284, p.80). Подготовил Л.Верховский
к la окраине Нижнего Новгорода, в Щербинках, есть два академических института, которые занимаются химией. То есть сначала, в 1962 году, институт был один, и назывался он Лаборатория стабилизации полимеров, а позже — Институт химии АН СССР. Однако в 1988 году пришло время ему разделиться пополам. Одна из половинок теперь называется Институтом металлоорганической химии мм. Г. А. Разуваева | ffl,^, О трех интересных работах этого институ и пойдет речь. Но сначала несколько слоа о том, как институт прожил эти одиннадцать лет. Тактика периода лихолетья «С распадом СССР положение науки стало совсем плохим. Например, в 1992 году при росте цен более чем в 10 раз базовое бюджетное финансирование увеличилось, по сравнению с 1991 годом, только в 7 раз, а объем договоров сократился в 10 раз, — говорит ученый секретарь института кандидат химических наук К.Г.Шаль- нова. — Почему наш институт сумел выжить в этих условиях? С одной стороны, помогли накопленные запасы реактивов и материалов, с другой — прозрачность финансовых отношений. Любой финансовый вопрос мы решали на заседаниях ученого совета или на совещаниях заведующих лабораториями. Поэтому мы сохранили 120 человек, то есть 70% от тех, кто работал в 1991 году. А число аспирантов выросло с трех в 1991 году до десяти в нынешнем. В сентябре в нашу аспирантуру поступило еще восемь человек. Пожалуй, самый тяжелый момент был в 1997 году, когда за долги отключили электроэнергию. Лаборатории с неработающими приборами, молчащими тягами и деморализованными сотрудниками выглядели настолько удручающе, что уже через неделю стало ясно: еще несколько дней и институт будет потерян. И мы сумели найти выход! После того как появился Российский фонд фундаментальных исследований, наши ученые и институт в целом получили стабильную финансовую поддержку. Мы участвуем практически во всех проводимых им конкурсах, а 20% поступающих сумм расходуем на развитие института в целом. Деньги фонда идут и на работу Центра коллективного пользования, на приборах которого мы бесплатно проводим исследования для всех грантодержателей РФФИ, занимающихся органической, элементоорга- нической и координационной химией. В прошлом году мы получили и долгожданный ЯМР-спектрометр, о котором мечтали более 20 лет. Российская академия наук купила его в рамках предоставленного правительством Германии товарного кредита. В общем, в самые трудные годы институт сумел сохранить свое научное лицо, научные связи и приобрести новых партнеров как в стране, так и за рубежом, например в Германии, Франции, США, Мексике, Англии. В основном же мы исследуем процессы полимеризации, старения, стабилизации полимеров и олигомеров; изучаем реакционную способность и методы синтеза комплексов переходных и непереходных металлов; с помощью приборов определяем строение органических и элементооргани- ческих соединений; а кроме того, изучаем процессы синтеза и разделения фуллеренов». О фундаментальной гравихимии «О фундаментальных исследованиях рассказывать трудно, — говорит директор института член-корреспондент РАН Г.А.Абакумов. — Фундаментальная наука от прикладной отличается, казалось бы, немного — у исследования не задана цель. Но есть большое различие в оценке результатов. В прикладном исследовании результат может быть только один — положительный. Если цель не достигнута — исследование провалилось, какой-нибудь побочный результат не засчитывается. А в фундаменталь- 20
>унда|р§нтепна|ки ной науке побочный результат важен. Он может открыть дорогу в неведомый край. Что касается внедрения результатов, то с этим сложности как были так и остались. Отечественные промышленники никогда не были восприимчивы к новшествам. Им всегда было проще купить лицензию за рубежом или внедрить «цельнотянутую» оттуда же технологию. Но не надо забывать, что задача ученого — это не решение проблем, а добыча новых знаний. Их-то мы и добываем в нашем институте. Примерно два года назад общение со специалистами по разделению изотопов навело меня на мысль: а как гравитационное поле влияет на ход реакции? И сейчас я с одним из моих коллег решаю эту задачу. Как известно, за перераспределение компонентов между фазами от- <м ВОДА СН|1 ♦ ГЕПТАН вечает химический потенциал, то есть частная производная энергии Гиббса по концентрации компонента. В многофазной системе компонент перераспределяется до тех пор, пока значения его химического потенциала во всех фазах не станут равными. Когда в системе появляется градиент гравитационного поля, то нужно учитывать еще механическую составляю- МАСТЕРСКИЕ НАУКИ щую — гравитационный вклад, пропорциональный молекулярной массе компонента, и архимедов, зависящий от удельного объема компонента и плотности растворителя. В естественных условиях эта составляющая пренебрежимо мала — при 300К и расстояниях порядка метров ее величина в тысячу раз меньше кТ. Если же поместить систему в мощную центрифугу и раскрутить ее, то из-за центробежной силы — аналога гравитации — добавка окажется сравнима с кТ. То есть влиянием механической составляющей потенциала уже нельзя будет пренебречь. И тогда получаются удивительные вещи. Нальем в центробежную ячейку воду и органическую жидкость, например смесь гептана с метилиодидом, плотность которой немного больше, чем у воды. Вода окажется над органическим слоем. По мере установления равновесия тяжелый метилиодид перемещается к центру кручения. Граничащий с водой участок обогащается легким гептаном и однажды станет легче воды. Тогда водный слой «нырнет» в глубину и получится трехфазная система, где каждый слой имеет свой состав (рис. 1). Более того, поскольку Превращение двухфазной системы в трехфазную органическая жидкость чрезвычайно медленно диффундирует сквозь воду, система останется трехфазной и после остановки центрифуги. Тогда можно будет взять пробы состава, что мы и сделали, убедившись в справедливости своих расчетов. Не менее интересный эффект возникает в центробежной ячейке, имеющей форму двухколенного закрыто- 21
Чг£^ f* го цилиндра, в колена которого налито немного летучей жидкости (рис. 2). До того как центрифугу раскрутили, давление насыщенного пара над жидкостью в обоих коленах равно. Однако в гравитационном поле у химического потенциала, определяющего величину давления, появляется механическая добавка, которая увеличивается с расстоянием от оси вращения. Соответственно упругость пара уменьшается. В результате в длинном колене жидкость станет конденсироваться, а в коротком — испаряться. Однако для индивидуального вещества при постоянных температуре и давлении достичь равновесия не удастся, поскольку перемещение жидкости не устраняет причину неравенства потенциалов. Вся жидкость перегонится в длинное колено. , Ось вращении Ро короткое колено длинное колено , Зависимость давления пара жидкости от радиуса в разных коленах центробежной ячейки С помощью гравихимии можно переносить с места на место и твердое вещество — здесь гравитационный вклад добавляется к электрохимическому потенциалу. Для чего нужны эксперименты такого рода? Наверное, можно придумать разные технологии: это и нанесение тонких пленок, и получение композитов после затвердевания несмешиваю щи хся жидкостей, и выращивание монокристаллов. Однако прежде всего нас интересуют сами по себе термодинамические эффекты, возникающие в центрифуге». Структура иодида С9 двухвалентного туллия Химия лантанидов «Наша лаборатория называется лабораторией полиядерных металооргани- ческих соединений. Именно эти вещества и были первыми объектами наших исследований, но постепенно интерес сместился в область химии лантанидоорганических соединенй. Так сформировалось второе направление нашей работы, — рассказывает доктор химических наук М.Н.Боч- карев. — Эти соединения привлекали своей неизведаностью, и мы не ошиблись в выборе — нам сразу удалось получить много соединений с необычными свойствами. Редкоземельные металлы интересны тем, что, с одной стороны, они столь же активны, как и щелочные, а с другой — их координационная сфера так же велика, как и у переходных металлов. Это как бы щелочные переходные металлы, да еще с переменной валентностью. К тому же лан- таниды и их соединения находят все большее применение в самых различных отраслях — от электроники до крупнотоннажного органического синтеза. Наше последнее достижение в этой области — синтез двухвалентных лантанидов. Во всех известных соединениях лантаниды (кроме самария, европия и иттербия) трехваленты, а мы получили двухвалентные соединения туллия, диспрозия и неодима. Зачем нужны двухвалентные лантаниды? Они обладают удивительной реакционной способностью. А это путь к новым реакциям и новым соединениям. Нам же пришлось придумать совершенно нехарактерный для металлоорганики синтез. Сначала сжигаем металл с иодом — несмотря на высокую температуру, выше 1500°С, это можно делать в стеклянной трубке. Образовавшийся материал растворяем в органическом растворителе — тетрагидрофуране или диметоксиэтане, а потом выделяем вещество в виде кристаллов. Мы совместно с американскими коллегами определили структуру кристалла иодида туллия (рис.3) и убедились, что это самое настоящее молекулярное соединение. Изучать его было непросто — вещество чрезвычайно неустойчиво и быстро разлагается. Недавно стали весьма популярны люминофоры с органолантанидами, светодиоды на их основе и, что особенно интересно для нас, на основе дендримерных комплексов. Это третье направление, которым мы занимаемся. Изучение дендримеров — новое поле деятельности в химии вообще. Россия здесь сильно отстает, а ведь именно мы входим в число родоно- чальников этого направления, точнее, одного из его ответвлений — гипер- разветвленных полимеров. Но денд- римеры пока не главная наша цель. Хотя и здесь нам удалось получить лиганды, в которых лантанид сидит не только в ядре дендримера, но в каждом узле его веточек. Но о ден- дримерах —отдельный рассказ» (см. следующий номер. — Ред.). О едином подходе к фуллеренам и наноторубкам «Еще в начале 70-х, задолго до открытия фуллеренов и нанотрубок, — рассказывает член-корреспондент РАН, доктор химических наук Г.А.Дом- рачев, — в нашей лаборатории исследовали распад тетраалкильных соединений германия и обнаружили интересное явление. При большой скорости распада образуется аморфный слой содержащих германий и углерод наносфер, которые затем довольно быстро превращаются в нитевидные структуры. В них можно обнаружить нано- и микромонокристаллы германия, покрытые углеродной оболочкой. Дело в том, что германий не образует карбидов. При кристаллизации аморфного германия оказавшийся в нем углерод вытесняется на поверхность растущих кристаллов. При этом 22
С нижегородскими учеными, выбравшими в качестве стратегии работы института фундаментальные исследования, беседовал наш специальный корреспондент, кандидат физико-математических наук С.М.Комаров. В следующем репортаже — беседы с учеными из соседнего Института химии высокочистых веществ РАН, которые с начала перестройки ориентируются на принцип «спасение утопающих — дело рук самих утопающих» и потому считают необходимым на базе своих фундаментальных разработок развивать конкретные технологии. атомы углерода образуют прочные связи друг с другом, а монокристаллический германий, имеющий объем меньше, чем аморфный, претерпевает усадку. В результате образуются углеродные «трубки», «бутылки» и «колбочки», частично заполненные германием. Из таких нитевидных монокристаллов германия в «углеродных чехлах» наши ученые успешно делали катоды для масс-спектрометров. Поскольку мы много занимались разложением металлоорганических соединений в плазме, нам, когда пришло время фуллеренов, не составило труда сделать установку по плаз- мохимическому получению фуллере- новой сажи. Это стало основой большого цикла работ. Мы изучали и реакции фуллеренов с металлоценами, и присоединяли к С60 литийорганичес- кие соединения, и окружали фулле- реновые сферы многочисленными гидроксильными и карбоксильными группами, чтобы растворять их в воде. Приходилось и стабилизировать фул- леренами высокотемпературные полимеры: эти молекулы — мощные, многоцентровые акцепторы свободных радикалов с очень большим сечением захвата, их ван-дер-ваальсов диаметр около 1 нм. Образование фуллерена из квазикристаллического углерода Квазикристаллический углерод МАСТЕРСКИЕ НАаКИ Более того, мы недавно создали укрупненную установку синтеза и первыми в мире обнаружили у катодного нароста гигантский диамагнетизм (то есть способность выталкивать из себя внешнее магнитное поле) — на полтора порядка больше, чем у самого сильного диамагнетика, графита. Это вполне соответствует гигантскому диамагнетизму компактных нанотрубок в конденсированном состоянии, предсказанному членом-корреспондентом РАН А.А.Овчинниковым. Так, синтезируя фуллерены, мы в конце 1998 года пришли к заключению о едином происхождении фуллеренов и нанотрубок и догадались о возможном механизме недавно обнаруженного каталитического действия металлов группы железа на их образование. В общих чертах он выглядит так (рис. 4). Распыленный с большой скоростью в плазме дугового разряда углерод оседает на поверхности в виде квазикристаллического слоя. Его структура может содержать пяти- и шестичленные кольца. Если в меж- слоиное пространство этого углерода попадет атом гелия, в атмосфере которого происходит распыление, или атом металла-катализатора, то с большой вероятностью возникнет выпуклость. Такое искажение уменьшит расстояния между смежными углеродными структурами, образующими основание и стенку купола, до величины, намного меньшей, чем межслоевое расстояние в графите. Возникнут связи углерод-углерод, и с большой вероятностью бывшая плоская структура «схлопнется» в фуллереноподобную. Когда поток углерода большой, а именно так разворачиваются события на катоде, эта структура вырастает в нанотрубку с атомом металла на вершине. Если же скорость напыления мала, то структура схлопывается у самого основания и получается тот или иной фуллерен. Именно поэтому в плаз- мохимическом реакторе нанотрубки растут в основном на катоде. А на стенках реактора получается сажа, состоящая из различных фуллеренов с небольшой добавкой нанотрубок. В нашей фуллереновой установке из нанотрубок получаются настоящие кристаллы — плотные, размером в десяток миллиметров, с зеркально гладкой поверхностью, а трубки в них расположены почти параллельно». jf&*
«Инфекционные» реакции Доктор химических наук Г.А.Браницкий лово «инфекция» принято связывать только с медициной. Но в химии оно тоже используется, хотя и редко — например, когда говорят об оловянной чуме, то есть превращении при пониженной температуре белого олова в серое, или о проявлении фотослоев. В последнем случае имеется в виду, что восстановление экспонированных микрокристаллов галогени- дов серебра способно провоцировать восстановление соседних микрокристаллов, на которые свет не попадал. Этими примерами, однако, не ограничивается круг реакций, способных протекать по инфекционному механизму, который по основным признакам сходен с механизмом заражения живых существ, хотя и отличается от него природой возбудителя. Реакции, протекающие на границе раздела фаз, одна из которых обязательно твердая, называются топохими- ческими. Это, например, процессы химического или электрохимического восстановления ионов металлов из водных растворов, процессы коррозии, получения керамических материалов, разложения твердых веществ и т.д. По инфекционному механизму протекают и топохимичес- кие реакции восстановления ионов серебра на поверхности различных металлов. |звестно, что серебро из растворов его !_!солей могут вытеснять только металлы, имеющие более отрицательные электродные потенциалы — например, Al, Fe, Ti, Ni, Cu, Hg, — но не Аи или Pt. Ситуация, однако, резко меняется, если активные и неактивные (или малоактивные) металлы использовать в виде проволочек, соединенных друг с другом и помещенных в раствор соли серебра. Независимо от того, как соединены между собой эти проволочки, активный металл как бы заражает неактивный, и на поверхностях обоих металлов одновременно, хотя и с различной скоростью, начинается восстановление ионов серебра. В результате вырастают изумительные по красоте кристаллы, размеры и форму которых можно изменять, добавляя в раствор нитрат ртути, поскольку выделяющаяся металлическая ртуть образует с серебром амальгаму. При этом интересно, что «инфекционное» заражение неактивного металла активным происходит и в том случае, если проволочки сначала находятся на довольно значительном расстоянии друг от друга E мм и более), а потом замыкаются растущими кристаллами серебра или его амальгамы. Кристаллы серебра различной формы: образовавшиеся на медной проволочке (а) и на проволочке из никеля, находящейся с ней в контакте (б); они похожи на свежие веточки сосны (в) Топохимическая реакция восстановления ионов серебра на неактивных металлах имеет признаки, свойственные инфекционным болезням живых существ. В ней можно выделить момент «заражения», то есть проникновения «возбудителя» в неактивный металл; скрытый, латентный, или индукционный, период, обычно составляющий несколько секунд (при этом близ контакта металлов начинают формироваться зародыши кристаллов); период нарастания болезни, когда происходит быстрый рост зародышей с образованием кристаллов различных форм и происходящими в них структурными изменениями, 24
НАБЛЮДЕНИЯ Кристаллы амальгамы серебра: выросшие в форме кудрей и иголок на посеребренном алюмосиликатном шарике, укрепленном на золотой проволочке (а), и на шарике, укрепленном на серебряной проволочке (б); рост игольчатых кристаллов на меди провоцирует рост таких же кристаллов на золоте (в) зависящими от различных факторов (состава раствора, его концентрации, природы металлов); периодом затухания «болезни» — резким уменьшением скорости роста кристаллов, всегда протекающим с осложнениями, формированием на них более мелких частиц в виде пушка. Впрочем, металл, перенесший такую инфекционную болезнь, не приобретает к ней «иммунитета». Это относится и к уже сформировавшимся кристаллам серебра или амальгамы — при добавлении свежего раствора на них снова начинают расти кристаллы различной формы Естественно, что роль возбудителя инфекционных то- похимических реакции выполняют не болезнетворные микроорганизмы, а электроны, в чем легко убедиться, включив между проволочками из активного и неактивного металлов амперметр: сразу же после начала топохимической инфекционной реакции регистрируется ток, превышающий 150 мкА. Это дает основание полагать, что по инфекционному механизму могут протекать и другие окислительно-восстановительные реакции (причем не только в водной, но, возможно, и в твердой фазе) вследствие переноса электронов с активного металла на неактивный или малоактивный. Например, инфекционной можно считать известную реакцию взаимодействия меди с серной кислотой: медь расположена в ряду напряжений правее водорода и не должна восстанавливать его ионы; но если медь контактирует с цинком или алюминием, то водород выделяется одновременно на обоих металлах — активном и неактивном. возможных областях применения кристаллов серебра и его амальгам, образующихся на металлических проволочках, говорить рано — их свойства еще не изучены. Но бесспорно интересен механизм их формирования в виде нитей, иголок, волокон, ветвей, пластинок. При этом возникают удивительные структуры: если не читать подписи под фотографиями, то трудно установить— где изображены почки ольхи, веточки сосны, а где кристаллы серебра или его амальгамы. Техника получения таких кристаллов достаточно проста, а результаты хорошо воспроизводимы. Реакцию топо- химического восстановления ионов серебра можно организовать так, чтобы в сосуде возникали объемные «картины» по заранее спланированному сценарию. Объемные структуры формируются в плоских сосудах, в качестве которых можно использовать стандартные пластмассовые чашки Петри диаметром 4 см и высотой 1 см. На дне такой чашки следует разместить контурный рисунок, изготовленный из кусочков медной проволочки (медь активнее всего способствует восстановлению ионов серебра) диаметром 0,1 — 0,3 мм и длиной 6 — 10 мм, а также кусочков проволочек, изготовленных из других металлов — например, никеля, титана, железа, золота, платины — и зачищенных наждачной бумагой или мокрым мелом. Металлы могут соприкасаться друг с другом, но могут и находиться друг от друга на некотором расстоянии; проволочки можно закрепить на дне чашки с помощью клея. Восстановление ионов серебра начинается(сначала на меди, а потом на других металлах) сразу же после того, как в чашку наливают 2,5 — 3,5 мл 1%-ного раствора AgN03, и заканчивается через два-три часа. За образованием и ростом кристаллов можно следить либо невооруженным глазом, либо с помощью микроскопа, имеющего широкое поле зрения (типа МБС) при десяти — двадцатикратном увеличении. К одному из тубусов окуляра микроскопа можно прикрепить зеркальный фотоаппарат типа «Зенит», с помощью которого несложно зафиксировать различные стадии процесса. Более детальную информацию о форме растущих кристаллов можно получить с помощью сканирую- 25
щего электронного микроскопа, а уточнить их химический состав и структуру — методом рентгеноструктурного анализа. заимодействие меди с раствором нитрата серебра принято описывать таким уравнением: Си + 2 Ag(N03J -> -» 2 Ag + Cu(N03)?- Это уравнение, однако, не отражает никаких топохими- ческих особенностей ее протекания. А именно, как образуются зародыши кристаллов серебра, какова их форма и размеры,как зародыши превращаются в кристаллы и какие формы и размеры в конце концов приобретают кристаллы. Бесспорно, на все эти процессы каким-то образом может влиять то, что медь в растворе способна одновременно выполнять две различные функции: во-первых, предоставлять свои электроны ионам серебра и служить растворимым анодом, а во- вторых, служить катодом после образования на ее поверхности кристаллов или пленки восстановленного серебра. Микроскопические наблюдения позволили установить следующее. Сначала медная проволочка за несколько секунд покрывается неравномерным рыхлым черным слоем высокодисперсных частиц серебра (размером порядка 100 А); на этой стадии процесса трудно сказать что- либо определенное об их форме. Такие же частицы непрерывно, но с разной скоростью, образуются и на периферийных участках рыхлого слоя, увеличивая его толщину и образуя нечто вроде протуберанцев. Рентгенографически в нем удалось обнаружить небольшие количества Си20; на завершающей стадии реакции Си20 уже нет. Спустя несколько минут различие в скорости образования частиц серебра на разных участках металла сглаживается, и образующийся рыхлый слой становится похожим на рой живых пчел. Этот «рой» непрерывно растет во все стороны от проволочки, и в нем появляются более крупные частицы (размером до 350 А); постепенно эти частицы приобретают форму веточек-дендритов, похожих на листья папоротника, и становятся сначала темно- серыми, потом светло-серыми и, наконец, белыми. Через 20 — 30 минут после начала реакции на периферийных участках рыхлого слоя начинают расти серебряные иглы размером 2 — 3 мм и 26 Распустившиеся почки ольхи (а) и ветвистые кристаллы серебра, выросшие на серебряной (б) и никелевой (в) проволочках более, в результате чего че- сосуд, в котором происходит рез 40 — 60 минут проволоч- реакция, подложить черную ка становится похожей на бумагу. При боковой под- ежа. Однако на этом дело не светке раствора лампой на- заканчивается: если ежа ос- капивания с помощью микро- тавить в покое на некоторое скопа можно видеть, что в время, то на поверхности местах формирования крис- кристаллов появляется рых- тал лов — как на самой мед- лый подвижный слой очень ной проволочке, так и вдали мелких частиц серебра чер- от нее, в растворе, — возни- ного или серого цвета, похо- кают яркие вспышки, похожий на пух. жие на светлячков. Без под- Следует отметить, что в ис- светки и на светлом фоне за- тощенном растворе образо- метить эти вспышки очень вание ультрадисперсных час- трудно, поэтому можно пред- тиц серебра имеет одну за- положить, что они возника- мечательную особенность: ее ют в результате отражения можно заметить, если под света гранями ультрадиспер-
Начыьная стадия образования серебряных протуберанцев на медной проваючке Последовательные стадии осаждения серебра на медных провалочках в виде рыхюго слоя, роя мелких дендритов и ежа НАБЛЮДЕНИЯ сных кристаллов серебра и продуктов их структурной перестройки. А то обстоятельство, что вспышки наблюдаются и в объеме раствора, наводит на мысль о том, что в формировании ультрадисперсных частиц принимают участие гидратированные электроны (известно, например, что подобные вспышки возникают при реакции металлического калия с водой). Впрочем, в нашем случае причину возникновения вспышек следовало бы изучить особо. Нельзя, например, исключить возможность того, что в объеме раствора происходит восстановление ионов серебра медью, образующейся в результате самопроизвольной реакции дис- пропорционирования первичного продукта окисления меди — ионов Си': 2 Си' = Си2^ + СиО. Тогда можно понять, почему вспышки видны именно на завершающей стадии процесса, когда в растворе накапливается много ионов Си21, а ионы Си' обнаружить не удается. Так, если к раствору нитрата серебра добавить нитрат меди, то вспышки видны сразу же — опять-таки сначала в пределах формирующегося роя мелкодисперсных частиц серебра, а спустя примерно 10 минут и во всем объеме раствора. ледует отметить еще одну особенность начальной стадии восстановления ионов серебра металлической медью: если извлечь из раствора проволочку с протуберанцами, то они превращаются в тонкую пленку, состоящую из высокодисперсных частиц серебра черного цвета. Если же проволочку вновь опустить в раствор, то рост протуберанцев и образование роя возобновится: частицы серебра не пассивируются в результате контакта с воздухом даже при многократном повторении этой процедуры. Слой переплетенных друг с другом серебряных дендритов и игл достаточно прочен, однако с помощью пинцета его можно отделить от медной проволочки; после этого в нем уже не происходит никаких изменений. Но если отделенный слой вновь ввести в соприкосновение с проволочкой или другим слоем, растущим на проволочке, он как бы оживает, и оба слоя начинают расти вместе, образуя единое целое. На оголенной части меди серебро начинает осаждаться вновь. Но если к этому месту приблизить проволочку, изготовленную из малоактивного (Ni, Ti, Fe) или неактивного (Ag, Au, Pt) металла, то она заражается и на ней тоже начинают оседать кристаллы серебра, хотя и не так, как на меди. А именно, сначала на поверхности возникает очень тонкая матовая пленка, состоящая из мелких хорошо ограненных микрокристаллов серебра, которые постепенно увеличиваются в размерах. Затем некоторые из них превращаются в зеркально гладкие иглы, растущие во все стороны, как колючки на стволе кактуса или репея. На разных участках меди скорость роста игл не одинакова: количество игл всегда больше там, где зараженная проволочка находится в непосредственном контакте с медью или покрывающим ее серебром, а также на противоположном конце и, как правило, меньше в центральной части. Концы игл либо острые, как копья, либо притуплённые; иногда во время роста они расщепляются на тонкие пластиночки, но чаще служат местом, где образуются новые иглы, растущие в разные стороны. Благодаря этому возникают разветвленные структуры, похожие на цветы, кусты или деревья. Так как размеры и форма кристаллов по мере их роста непрерывно изменяются, всю объемную картину можно создавать не сразу, а постепенно, помещая кусочки металлов в раствор на любой желаемой стадии процесса. Главное, чтобы в растворе находилось достаточное количество меди и ионов серебра. Красивые объемные картины из кристаллов серебра можно выращивать не только в чашках Петри, но и в пробирках или стаканах. Если на конце проволочки, опущенной в раствор, закрепить посеребренный алюмосили- катный шарик, кристаллы серебра (или амальгамы, если в раствор добавлена соль ртути) оседают именно на нем в форме игл или кудрей. зучение нитевидных и игольчатых кристаллов представляет большой интерес, так как у некоторых из них обнаружена чрезвычайно большая прочность на разрыв, обусловленная высоким совершенством структуры. Такие кристаллы используют для создания сверхпрочных композиционных материалов, а также деталей различных приборов и устройств. Возможно, и серебряным кристаллам найдется какое-нибудь интересное практическое приме нение. 27
Тепловой насос и тепловая машина, или Упорный Моня Квасов В.Е.Жвирблис Недавно кандидат физико-математических наук С.В.Цивинский прислал в редакцию «Химии и жизни» свою брошюру «О новых возможных мощных источниках энергии» (М., 1993), в которой описывает устройство с КПД более 100%, то есть «вечный двигатель» второго рода, способный производить полезную работу за счет рассеянной тепловой энергии окружающей среды. Поскольку автор брошюры — ученый человек, а не безграмотный изобретатель, о его проекте стоит рассказать и выяснить, какую типичную ошибку он делает. Примерно в 1960 году (может быть, годом раньше или позже) в отечественных научно-популярных изданиях и даже в центральной печати развернулась бурная дискуссия из-за сообщения о том, что в Москве, на предприятии, расположенном в Бабьегородском переулке (кстати, рядом с местом, где до недавнего времени располагалась редакция «Химии и жизни»), успешно испытано устройство с КПД, в несколько раз превышающим 100%, то есть производящее энергии в несколько раз больше, чем затрачивалось на его работу. Высказывали различные гипотезы, специальные комиссии изучали установку и производили контрольные замеры. К великому изумлению ученых мужей, правильность сенсационного сообщения неизменно подтверждалась. Великое брожение умов продолжалось примерно год — до тех пор, пока кто-то не AQ2- AQ— Г" к ♦ и -*■ -*- д<э3 * 1 то -—- тн 1 тм —^-* эг -1 AQ A- n)AQ *■ ТМ > т2 28 смекнул, что никакого «Чуда в Бабьегородском переулке» {так называлась первая сенсационная публикация) нет — просто установка работала в режиме так называвемого теплового насоса. То есть использовала электроэнергию для перекачки тепла от холодного тела к нагретому — подобно тому, как это делают холодильники и кондиционеры. Ведь если измерить количество тепла, выделяемого теплообменником, и соотнести его с количеством затраченной электроэнергии, то в полном соответствии со вторым началом термодинамики и получится больше 100%. Сегодня фирмы, рекламирующие импортные кондиционеры, делают особый акцент на том, что зимой, работая не на охлаждение, а на обогрев помещения, эти устройства расходуют в несколько раз меньше энергии, чем обычные электрообогреватели. Ясно, что если «избыточное» тепло вновь превратить в электроэнергию, то никакого излишка не получится. Так, если открыть дверцу холодильника, то холоднее на кухне не станет; поэтому и говорят, что холод дороже тепла. Тем не менее автор брошюры утверждает обратное. Он рассуждает так. Если КПД теплового насоса составляет 20%, а КПД тепловой машины — 30%, то их комбинация станет производить в полтора раза больше энергии, чем потреблять. Вот как описывает Цивинский работу такого устройства (рис. 1). Из окружающей среды тепло AQt поступает в испаритель, в котором в сжиженном состоянии находится какой-либо газ, кипящий при низкой температуре (например, азот, аммиак, метан и т.п.). Испарившийся, но все еще холодный газ отсасывается компрессором, по пути нагреваясь до темпера- Схема устройства С. В. Цивинского: И — испаритель, К — компрессор, ТО — теплообменник, ТН — тепловой насос, ТМ — тепловая машина, ЭГ— электрогенератор В сеть -Л)АО Схема термодинамического сопряжения тепловой машины с тепловым насосом, работающих при температуре нагревателя Tf и температуре холодильника Г, РАССЛЕДОВАНИ туры окружающей среды за счет тепла AQ2, и поступает в теплообменник, где дополнительно подогревается теплом AQ3, извлеченным из окружающей среды с помощью теплового насоса, вращает турбину, соединенную с электрогенератором, и затем снова поступает в испаритель. Получаемая же электроэнергия частично расходуется на работу компрессора и теплового насоса, а ее избыток поступает в сеть. Не правда ли, звучит убедительно? Тем более что все эти рассуждения сопровождаются вроде бы правдоподобными расчетами... Замечательная особенность законов термодинамики заключается в том, что обойти их принципиально невозможно — каким бы хитроумным ни было предлагаемое устройство. Эффективность работы тепловой машины определяется только разностью температур Т, и Т2 между нагревателем и холодильником: rj= 1 —l2f\^\ этим же определяется и эффективность работы теплового насоса. И если из устройства Цивинского убрать все конструктивные «примочки», то получится кристально ясная термодинамическая схема (рис. 2). Прежде всего возникает вопрос: если сначала система находилась в тепловом равновесии с окружающей средой, то как возникнет разность температур, благодаря которой устройство вообще сможет работать? Ладно, создадим необходимую разность температур, затратив на это некоторое количество энергии из какого-либо внешнего источника. Что произойдет далее? Работа А, получаемая с помощью тепловой машины, действительно может приводить в действие тепловой насос. Если потерь энергии (например, на трение) нет, то устройство и впрямь сможет работать «вечно» — подобно тому, как «вечно» может циркулировать ток в сверхпроводящем кольце; однако никакой дополнительной энергии оно не произведет. А в реальных условиях, когда потери энергии неизбежны, устройство сможет работать только до тех пор, пока не сравняются температуры нагревателя и холодильника, причем произведет энергии меньше, чем было первоначально затрачено. Так некоторое время по инерции вращалось велосипедное колесо Мони Квасова — героя рассказа Василия Шукшина «Упорный». А если все время подводить к устройству Цивинского свободную энергию, то зачем огород городить?
читается, что Вселенная возникла в результате Большого взрыва из так называемой сингулярности — бесконечно малого сгустка материи с бесконечно большой плотностью. А что было до этого момента? На этот вопрос всемирно известный физик Стивен Хокинг ответил так: до Большого взрыва не существовало ни пространства, ни времени, и спрашивать о том, что было «до того», столь же нелепо, как и о том, что лежит севернее Северного полюса Земли. Тем не менее на этот вопрос можно дать и другой ответ, и то» что было «до того», можно даже увидеть. В конце 40-х — начале 50-х годов, несмотря на уже давно известное всему ученому миру явление красного смещения, советские философы ругали теорию относительности Эйнштейна за то, что она приводила к выводу о расширении Вселенной. Но почему- то эти философы не ругали механику Ньютона, хотя еще примерно 60 лет назад было показано, что и она приводит к такому же результату. Как это получается? Пусть движущиеся частицы материи равномерно заполняют некую сферу и притягиваются друг к другу. В этом случае судьба сферы определится соотношением между силами инерции и гравитации: сфера станет либо расширяться, либо сжиматься, но не сможет сохранять постоянный объем. Если считать, что сфера расширяется, то задача имеет строгое математическое решение только в том случае, если все частицы когда-то одновременно вылетели из какой-то одной точки и затем двигались в разные стороны по строго радиальным траекториям. А если считать, что сфера сжимается, то все частицы должны когда- нибудь одновременно сойтись в одной точке с бесконечно большой плотностью. Но почему частицы должны одновременно сойтись в одной точке-сингулярности? Да просто потому, что мы с самого начала условились считать: они из этой точки и вылетели. Это следствие симметрии уравнений классической механики относительно изменения знака времени. Однако, строго говоря, из классической механики вовсе не обязательно следует, что в результате сжатия сферы, содержащей частицы вещества, должна возникнуть единственная сингулярность. Если бы частицы не притягивались друг к другу, то ни о какой сингулярности вообще не могло быть и речи. Так, чтобы все пули попали в центр мишени, нужно очень точно прицелиться, а чтобы пули к тому же попали в эту точку еще и одновременно, нужно очень точно синхронизировать моменты выстрелов, что под силу только барону Мюнхгаузену. Но, как выяснилось, и гравитация не способна обеспечить такую точную фокусировку частиц в пространстве и во времени —даже в том случае, если воспользоваться общей теорией относительности. Получается, что в момент Большого взрыва не могла быть одна сингулярность — их было много, и просветы между ними не были плотно заполнены горячим излучени- ГИПОТЕЗЫ ем. Более того, все эти огненные шары, эти сингулярности, вовсе не обязательно должны были возникнуть одновременно! Следует отметить, что физика расширения Вселенной после сжатия и физика расширения после Большого взрыва сильно различаются. Большой взрыв произошел в одной точке, породив очень горячую смесь равного числа частиц и античастиц, которые аннигилировали с образованием фотонов; это излучение постепенно остывало и сейчас регистрируется в виде так называемого реликтового излучения с температурой около ЗК. Однако до сих пор не вполне ясно, почему аннигилировала далеко не вся материя и в конце концов количество вещества стало существенно превышать количество антивещества. Не очень понятно и то, почему сейчас вещество не заполняет Вселенную равномерно, а образует различные скопления — например, галактики. Если же расширению предшествовало сжатие, то Вселенная уже изначально была заполнена только веществом, а антивещества никогда и не было. Кроме того, в результате изначальной неоднородности распределения вещества в пространстве не может быть совершенно изотропным и реликтовое излучение, что недавно и было обнаружено. То есть «сотворение мира» вряд ли было единичным актом, и то, что мы сейчас видим на небе, могли видеть и обитатели прежних Вселенных. Если, конечно, они существовали... 29
I ри подготовке доклада и его обсуждении члены Комиссии отмечали, что существует группа вопросов, на которые мы не можем дать ответа. Так, мы оставляем без ответа вопрос о причинах роста влияния лженауки, о том, почему лженаука расцветает в благополучных странах, наконец, вопрос о социальных последствиях лженауки. Тем не менее общий анализ ситуации мы провели. Анализ ситуации «В медленном и неслаженном продвижении человеческого рода вперед начало каравана уже вступило в сияющие области науки, тогда как хвост его еще плетется среди густого тумана суеверий, в темном краю, наполненном злыми духами и привидениями». То, что Анатоль Франс назвал «хвостом», охватывает в России большую часть населения, систематически подвергающуюся оболваниванию с помощью СМИ и неконтролируемой книжной продукции. Повсеместно встречаются нелепости, вызывающие серьезное опасение за безопасность страны и состояние умственного развития ее граждан. То в журнале «Наука и религия» посоветуют с помощью зеркала «разбивать пучки отрицательной энергии в биопатогенных зонах». То какой-нибудь академик Международной академии информатизации сообщит о способности оператора-целителя «силой мысли менять скорость распада радиоактивного урана и стронция». То расскажут о «стремительном уменьшении кулоновского поля нашего пространства из-за плохой экологии», то о том, что клетка питается энергией холодного ядерного синтеза. Государственное телевидение буквально директивно навязывает мысль о том, что «астрология является прикладной наукой, а врачи, ученые и политики должны учитывать в своей деятельности предсказания астрологов». Проникновение всевозможных колдунов, прорицателей, экстрасенсов и прочей сомнительной публики в коридоры законодательной власти, в окружение Президента РФ, организация скандально известных академий типа Международной академии энергоинформационных наук или л^ \ 74 tit' 30 i \ -
Выдержки из доклада академика РАН Э.П.Круглякова — председателя Комиссии по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований на заседании президиума РАН 16 марта 1999 года. Международной академии информатизации привели к опасному явлению — организованной лженауке. В Государственной Думе энергично проталкивается проект закона «Об обеспечении энергоинформационного благополучия населения». Безобидный с виду законопроект представляет большую опасность: он легализует лженауку и пытается создать для нее новую Федеральную программу. Академик Н.И.Коровяков (новоявленные «ученые» для простоты опускают название академии) пробивает через правительство Москвы и Комитет по науке и образованию «национальную и мировую программу замены знаний-заблуждений в физических науках на мышление», для чего предлагает создать Институт структурного анализа физики с целью переподготовки ученых-физиков России. По неофициальным данным, к лоббированию подобных инициатив помимо упомянутых академий прикладывают руку и чины из Министерства обороны. Увы, и Академия наук не безгрешна. В 1996 году она благословила создание Межведомственного координационного совета по проблеме «холодного ядерного синтеза». Ныне деятельность этого совета закономерно привела к требованию финансирования на сооружение опытно-промышленного реактора, работающего на принципе, отвергнутом наукой. Не секрет, что некоторые первоклассные институты РАН получали средства от военных ведомств на весьма сомнительные проекты. Исполнители с самого начала прекрасно знали, что под проектом никакой научной основы нет. В конечном счете заказчику предъявляли отрицательный результат. Ну а полученные деньги тратили на нечто полезное. Такую логику «голодной» науки можно понять, но нельзя оправдать. Все это побудило президента РАН академика Ю.С.Осипова создать в ноябре 1998 года Комиссию, которая рассмотрела проблему в нулевом приближении и выработала ряд предложений. Экспертиза Прежде всего для сохранения казенных средств от разбазаривания нужно добиться от Правительства РФ обязательной экспертизы в РАН проектов создания новой, в частности военной, техники, основанной на использовании неизвестных традиционной науке фундаментальных законов природы (торсионные поля, антигравитация, «волновой геном» и другие), причем проектов не только предполагаемых, но и уже выполняемых. Несмотря на завесу секретности, известно, что афера с разработкой так называемых торсионных технологий продолжается. Правда, неясны движущие силы: невежество или коррупция. Между тем в Минобороны узаконена еще и астрология. При этом астро- прогнозы становятся руководством к действию для высших чинов, отвечающих за безопасность страны! Для выявления скрытого от научной общественности шарлатанства следует просить Правительство РФ предоставить РАН право визирования перечня сведений, запрещенных к опубликованию, чтобы не допустить в него пункты с антинаучным содержанием. Пропаганда Главному ученому секретарю РАН академику Н.А.Платэ нужно организовать работу по созданию в СМИ постоянных рубрик, освещающих достижения науки, ее роль в научно- техническом прогрессе и культурной жизни страны. Государственным СМИ нужно рекомендовать публиковать комментарии, предоставляемые ведущими специалистами РАН в случае появления в данных изданиях статей, противоречащих известным научным фактам. Как это ни странно, эта рекомендация вызвала категорическое несогласие, например, главного редактора «Российской газеты» А.Юркова. Увы, на первый план выходят экономические интересы. По его собствен- ДОКУМЕНТ ному признанию, «чернуха» необходима, поскольку повышает тираж. Поработал на благо лженауки журнал «Известия вузов. Физика». Редакторы тематического выпуска 3 за 1992 год сами признаются, что «в ходе подготовки выпуска редакция получала и письма, и высказывания о том, что большая часть тематики АЯ (аномальных явлений) имеет происхождением фанатизм и невежество, а часто и недобросовестность на корыстной основе». Тем не менее редакторы рьяно поддерживают современных аномальщиков, апеллируя к Галилею, Копернику, Джордано Бруно, которые «тоже были чудаки и аномальщики». Надо сказать, что это довольно типичный прием для случаев, когда пытаются оправдать публикацию сомнительных сборников. Но дело ведь не в том, что РАН старается запретить «аномальные явления». Она против удручающе низкого уровня представляемых работ. Ведь упоминавшиеся письма были не от твердолобых догматиков, а от нормальных ученых. В 1989 году в «В Докладах Академии наук» была опубликована весьма странная статья А.Ф.Охатрина об открытии микролептонов. Что ж, и в самых солидных журналах ошибки возможны. Вопрос в том, как они исправляются. В рассматриваемом случае ДАН опубликовал чудовищную по своей нелепости статью А.Ф.Охатрина, но отказался опубликовать опровержение чл.-кор. АН СССР (ныне академика РАН) Е.Б.Александрова и проф. А.Ан- сельма. Лишь два года спустя им удалось напечатать статью в «Вестнике АН СССР». А тем временем Охатрин и его сподвижники, умело паразитируя на идее о существовании микролептонов, создают приборы, «лечащие» от многих болезней, включая онкологические, и продают их доверчивым гражданам по баснословной цене. Нисколько не замахиваясь на свободу слова, мы считаем необходимым введение практики публикации критических статей в тех случаях, когда 31
журналом (научным или научно-популярным) напечатана статья ошибочного или дискуссионного содержания. Образование Чтобы обрубить корни лженауке, следует просить вице-президента РАН академика Г.А.Месяца согласовать с ВАКом РФ порядок, при котором появлению новых специальностей в классификаторе ВАК должна предшествовать экспертиза РАН. А общественным академиям в праве присуждать ученые степени кандидатов и докторов наук должно быть отказано в законодательном порядке. Сейчас, например, при Международной академии информатизации существует аспирантура и докторантура по 101 специальности, из которых по крайней мере 15 никакого отношения к науке не имеют: «Исследования... торсионных и информационных полей в вакуумосферах и материосферах Вселенной», «Экстрасенсорность, телепатия, телекинез и другие нематериальные явления», «Астрология», «Уфология» и другие. Сейчас ВАК не признает этих специалистов. Поэтому в упомянутый выше закон включен пункт о расширении номенклатуры специальностей ВАКа в пользу лоббирующих закон академий. Обязательно должна быть организована совместная экспертиза учебников со стороны Минобразования и РАН. Появление, мягко говоря, странных учебных пособий можно проиллюстрировать на примере изданной в Магнитогорске от имени ГК РФ по образованию книги А.В.Нечаева и Н.И.Иванова «Энергетика и технология структурных переходов». Для того чтобы студенты ориентировались в вопросах «проектирования энерготехнологических процессов», в этой книге им рассказывают о моделях «электроимпульсной перестройки элементов, в результате которой образуются более легкие и простые элементы с выделением энергии разрываемых структурных связей». Лженаука уже пустила корни в нескольких вузах страны. Симптом исключительно опасный. Мы считаем, что борьбу с лженаукой нужно развернуть «по всему полю». У неучей, смеющих выступать от имени науки, земля должна гореть под ногами. Для активизации этого дела следует привлечь как можно больше ученых и журналистов. Здоровые силы у нас для этого есть. Важ^ но, чтобы не было равнодушия. Ник-^ то не вправе проходить мимо! •*- 9 & Вячеслав Жвирблис I л ъ ■*к?~* т\ - езумпцйя и ' Памяти члена-корреспондента АН СССР М.В.Волькенштейна посвящаю виновности Заметки специалиста по лженауке в юриспруденции действует так называемый принцип презумпции невиновности. Это значит, что подсудимый не должен доказывать, что он заяц, а не верблюд: доказательство того, что он верблюд, а не заяц, — задача суда. В науке же наоборот: автор любой оригинальной гипотезы или теории, экспериментатор, получивший необычный результат, и даже просто наблюдатель, столкнувшийся с каким-либо странным природным явлением, заведомо считаются виновными в преступлении против истины и обязаны строго научными методами доказывать свою правоту. Эту неожиданную, но совершенно справедливую мысль я услышал много лет назад из уст Михаила Владимировича Волькенштейна — замечательного ученого, перед эрудицией, талантом и интеллектом которого я искренне преклоняюсь, — и она поразила меня своей глубиной. Но я долго не мог понять причину его не то что непримиримого, а агрессивного и даже злобного отношения к так называемой лженауке и лжеученым. (Лично мне больше нравится термин «паранаука», так как ложь никогда не может стать правдой, а «лженаукой» не раз называли то, что впоследствии оказывалось истиной. Но буду пользоваться общепринятым термином.) 32
4 *& *~ В обстоятельном «Трактате о лженауке», опубликованном в «Химии и жизни» в 1975 году, Михаил Владимирович попытался перечислить формальные признаки, позволяющие отличить истинную науку от ложной. Некоторые из них были совершенно очевидными — например, в формулах должны соблюдаться размерности, а эксперименты должны быть воспроизводимыми. Но два критерия показались мне весьма сомнительными. А именно: автор утверждал, что лжеученый непременно не является специалистом в области знаний, в которой пытается работать, и очень обижается на любую критику специалистов в этой области. Спустя некоторое время в той же «Химии и жизни» был напечатан краткий, но ехидный отклик на «Трактат», автор которого аргументированно доказал, что Волькенштейн — сам лжеученый, поскольку не имеет лженаучных публикаций и не может компетентно рассуждать на эту тему. На каковую заметку и на меня, ее редактора, Михаил Владимирович очень обиделся... тайную причину этой обиды я понял значительно позже, прочитав стенограмму Всесоюзного совещания Отделения химических наук АН СССР, состоявшегося 11 — 14 июня 1951 года, вскоре после печально знаменитой сессии ВАСХНИЛ, посвященной осуждению генетики. А химики должны были осудить использование в химии представлений квантовой механики, которую марксистско-ленинские философы считали лженаукой. В начале этого собрания молодой профессор М.В.Волькенштейн выступил и обосновал необходимость применения квантовой механики для описания строения химических соединений, а критиков этого метода назвал лжеучеными. Но... потом сам был назван лжеученым! И по-видимому, свой скрытый гнев за испытанное унижение пронес через всю оставшуюся жизнь. В этом смысле показательна другая история, произошедшая в конце 70-х в московском Доме ученых, где Михаил Владимирович Волькен- штейн дискутировал с Вилли Ивановичем Классеном — известным в то время автором многочисленных сенсационных работ по «омагничива- нию» воды и тоже очень обидчивым и вспыльчивым человеком. Незадолго до этого Вилли Иванович обратился за поддержкой в Отдел науки ЦК КПСС (что, согласно одному из положений «Трактата», присуще только лжеученым), и Михаил Владимирович публично давал ему аргументированную научную отповедь. Спустя некоторое время дискутанты стали заводиться, назревал скандал, и, пытаясь разрядить обстановку, я взял слово и сказал, что, по-видимому, проблема заключается только в том, что каждый из участников дискуссии считает наукой только то, чем он сам занимается. Классен на это не обиделся, а Волькенштейн — да. А вскоре после этой дискуссии и меня обозвал лжеученым (что, согласно тому же «Трактату», дает мне право профессионально судить о лженауке), поскольку я пытался объяснить молекулярный механизм связей солнечной активности с процессами в биосфере, а также интересовался экспериментами Симона Эльевича Шно- ля, обнаружившего явную связь флуктуации, наблюдаемых в системах раз- 33
личной природы, с явлениями, происходящими в космосе. По поводу этих работ Михаил Владимирович произнес поразительную фразу: «Этого не может быть, потому что я в это не верю!» Когда не все понятно В конце 1956 года нам, студентам- третьекурсникам химического факультета МГУ, неожиданно прочитали краткий курс квантовой механики, которая еще годом ранее считалась противопоказанной химикам. Поскольку с математикой у меня было все в порядке (а в квантовой механике без хорошего знания высшей математики не обойтись), я с легкой душой пошел сдавать экзамен и уверенно отвечал на «отлично». А потом срезался на простом дополнительном вопросе, заданном экзаменатором, молодым аспирантом физфака. Он спросил меня: в чем заключается физический смысл соотношений неопределенностей Гейзенберга? Вообще-то говоря, я знал, как следует ответить: дескать, невозможно одновременно совершенно точно измерить координату и импульс электрона. Но это же, по моему мнению (то есть неосознанной вере), не имеет никакого отношения к физическому смыслу этого физического явления! С таким же успехом можно было сказать, что физический смысл реакции водорода с кислородом — не образование молекул воды, а громкий хлопок! В замешательстве я молчал как та собака, которая все понимает, но сказать ничего не может, и получил только «удовлетворительно», чем был весьма огорчен. Уже спустя много лет я узнал, что аспирант физфака просто не ведал, что еще в 1935 году эту проблему (называемую проблемой квантовой нелокальности) обсуждали Альберт Эйнштейн и Нильс Бор, так и не придя к мировому соглашению. Эйнштейн был убежден, что Бог не играет в кости, и соотношение неопределенностей свидетельствует лишь о неполноте квантовой механики, а Бор считал, что на костях, пока они не упали на стол, вообще нет никаких меток и они таинственным образом возникают только после того, как на них посмотрели игроки. Как вы полагаете: кто из этих великих ученых был «лже»? Первая обзорная статья, посвященная проблеме квантовой нелокальности, появилась в нашей научной печати лишь в 1984 году, хотя решившая эту проблему теорема Джона Белла была опубликована на Западе еще в 1965 году. Из этой теоремы следовали очень странные выводы, подтверждаемые экспериментами, которые опять-таки делали на Западе, а не у нас. Наверное, только потому, что у нас все, что непонятно, принято считать лженаукой. Ведь эксперименты по квантовой нелокальности, по сути дела, доказывали, что в природе могут происходить явления, не имеющие причины, то есть самые настоящие чудеса! Когда все непонятно Коль скоро трудно (и, наверное, вообще невозможно) дать безупречное определение понятию «лженаука», то, может быть, следует поступить «от противного» и строго определить понятие «наука»? Оказывается, это тоже не очень просто. Однажды в конце 60-х в редакцию «Химии и жизни» пришел очень симпатичный старичок, ветеринар-зоотехник, приехавший в Москву из далекой Сибири для того, чтобы защитить кандидатскую диссертацию по биологии. Он показал мне аккуратно переплетенный труд, на обложку которого была наклеена фотография коровы, разрисованной от руки в клеточку; внутри же диссертации находились обычные фотографии пегих буренок. Как удалось выяснить в ходе длительного и утомительного разговора, этот ветеринар установил взаимосвяь между характером рисунков на шкуре животных (ведь коров «в клеточку» почему-то в природе не бывает) с какими-то их полезными свойствами. Но когда я попросил неудачливого диссертанта поведать суть этой взаимосвязи, он, закатывая глаза, начал нараспев произносить какие-то совершенно непонятные слова, звучавшие, однако, вполне наукообразно. Тем не менее старичок производил впечатление совершенно нормального человека, опытного практика, и я предложил ему написать короткую, но популярную заметку о своих многолетних наблюдениях. И тут старичок искренне удивился: а как же наука? Оказалось, что, по его искреннему убеждению, наука — это только то, что непонятно! Мне кажется, что в этом странном определении содержится изрядная доля здравого смысла. Отрицание отрицания В истории науки можно найти немало примеров, когда непонятная теория сначала отвергалась, а потом находила всеобщее признание. Самый, пожалуй, странный случай произошел с Джеймсом Максвеллом. На основе своей модели светоносного «мирового эфира» он вывел ставшие впоследствии знаменитыми уравнения электродинамики. Эти уравнения сначала казались ошибочными, поскольку были инвариантными не относительно преобразований координат Галилея, а относительно странных преобразований Лоренца. А эти преобразования, в свою очередь, вошли в специальную теорию относительности, изгнавшую из физики «мировой эфир»... Но на этом история не закончилась: в середине нынешнего века «мировой эфир» возродился под названием физического вакуума квантовой электродинамики, способной объяснить механизм возникновения сил физических, в том числе и электромагнитных взаимодействий. Только одно из главных принципиальных отличий физического вакуума от светоносного «мирового эфира» заключается в том, что относительно него невозможно измерить абсолютную скорость движения по инерции. Критерий вредности Физический вакуум — модная современная тема, вызывающая кривотолки. Например, сейчас часто приходится слышать о полях кручения физического вакуума, или торсионных полях, как примере типичной лженауки. В какой мере оправданно это суждение? Некоторые теоретики, ссылаясь на Эйнштейна, утверждают, что такие поля действительно существуют. Но никто — ни сторонники этой гипотезы, ни ее противники — не дают тор- 34
РАЗМЫШЛЕНИ! сионным полям понятного объяснения. То есть складывается совершенно сюрреалистическая ситуация, как в «Процессе» Франца Кафки: обсуждается (и осуждается) не сам предмет исследования, а только обозначающий его термин... Чтобы было ясно, о чем идет речь, дам понятию «торсионное поле» свое нехитрое определение: это гипотетическое поле, которое должно вызывать во внесенном в него пробном теле крутильные, или торсионные, деформации (по-английски torsion означает «кручение»), и сообщать ему энергию, но не импульс. А из этого следует, что торсионное поле должно обладать некоторыми довольно необычными свойствами. По-видимому, в самих торсионных полях нет особой научной крамолы: это гипотеза, которую можно (и нужно) профессионально обсуждать и подвергать добросовестной и квалифицированной экспериментальной проверке, для чего не требуются особо большие средства: при правильной постановке проблемы и честной экспериментальной работе ее может решить в разумные сроки небольшая группа энтузиастов. Крамола начинается тогда, когда из рабочей гипотезы сразу же делаются далеко идущие теоретические выводы весьма сомнительного характера (например, главным достижением теории торсионного поля считается утверждение, что нуль тождественно равен нулю!), когда все существенное для установления истины держится в глубоком секрете, а на реализацию фантастических проектов запрашиваются (а может быть, и расходуются?) огромные средства. Мне кажется, что именно эта финансовая сторона дела и служит тайной движущей силой всех споров и не имеет никакого отношения ни к науке, ни к лженауке. И еще одно важное обстоятельство позволяет говорить о вреде скоропалительных заключений. Верить в торсионные поля — не преступление. Но когда с их помощью объясняют любую чушь, уважающие себя специалисты открещиваются от этих полей как от нечистой силы. Когда неученых тьма... Не в столь давние времена отечественная наука страдала от жестокого консерватизма: шаг влево или шаг вправо приравнивался к побегу и карался расстрелом на месте. Нынешняя же свобода слова обернулась немыслимой вседозволенностью, способной погубить настоящую науку. А здоровая эволюция научного знания, как и биологическая эволюция, возможна лишь при разумном сочетании изменчивости и консерватизма. Сейчас звучат предложения ввести в средствах массовой информации нечто вроде строгой научной цензуры. Но что правильнее: дать людям право на воровство, а затем хватать и не пущать, или внушать заповедь «не укради»? То есть беда не в том, что нынче очень уж много развелось лжеученых, а в том, как говорил Аркадий Райкин, что «ученье свет, а неученых тьма». Причем не только среди «людей с улицы», но и среди самых высоких государственных чинов, о чем рассказывают совершенно анекдотические истории. Верить в Бога может даже самый образованный человек, и за это его нельзя осуждать. В колдунов же верят лишь невежды, а нынешняя система образования не прививает школьникам и студентам знаний, позволяющих им впоследствии свое суждение иметь и не поддаваться гипнозу средств массовой информации, спекулирующих на естественном интересе людей ко всему таинственному. Этот интерес издавна успешно удовлетворяли криминальное чтиво и киношные боевики, а теперь, когда популяризация серьезной науки оказалась в загоне, на смену ей пришли псевдонаучные суррогаты, только и способные конкурировать с чернухой и порнухой. ...и когда тьма академий Еще одна беда заключается в том, что паранаука не только легализовалась а самоорганизовалась: всяким «академиям» и «институтам» с громкими названиями, внушающим доверие обывателям, сейчас несть числа. Вот эти- то самозваные организации и следовало бы сертифицировать, подобно тому как сертифицируют куриные око- рочка, а не размениваться на мелочи, пытаясь доказать, что пришельцев не существует, что порчу навести нельзя даже с помощью торсионного поля — и т.д. и т.п. Заниматься таким делом — значит, только рекламировать то, что хочешь искоренить: практика (критерий научной истины!) показывает, что у нас обижаемых любят больше, чем обидчиков. Впрочем, проблема сейчас стала еще серьезнее не только из-за свободы слова, бед народного образования и жалкого состояния научно- популярных изданий. Еще не так давно науку щедро финансировали, ученые степени — а тем паче академические звания — давали лишь за серьезные заслуги, и они вызывали уважение. Потом кандидаты и доктора наук стали плодиться, как кролики, а в академию начали избирать чиновников от науки и даже просто родственников высоких партийных руководителей. Все это привело к тому, что наука потеряла прежний авторитет в глазах общества. Кроме того, науку стало модно обвинять во всех бедах современного мира, а люди инстинктивно тянутся ко всему, что обещает немедленное процветание. То есть, как говорится, «врачу, исцелися сам». Настоящей науке следует прежде всего вернуть свой авторитет в глазах общества и тратить силы и средства не столько на запретительскую, сколько на просветительскую деятельность. 35
м огутли живые существа вместо обычной воды использовать тяжелую? Ученых этот вопрос стал занимать с 1932 года, когда был открыт дейтерий. Сначала решили, что не могут: в первых опытах бактерии в тяжелой воде прекращали расти и делиться. Потом заметили, что даже к этой необычной среде микробы через некоторое время приспосабливаются: у них восстанавливаются обмен веществ, рост и деление. А недавно ученые из Путинского научного центра зарегистрировали нового рекордсмена по адаптации к тяжелой воде — им оказался чайный гриб («Биофизика», 1999, № 2, с.284). Он привыкает к воде из дейтерия всего лишь за сутки. Большинству микроорганизмов для этого нужны недели и месяцы, а прежнему чемпиону — хлорелле — 6 суток. Август 1998 года принес россиянам не только финансовые потрясения. 27 числа на нас (как и на других жителей Земли) обрушился мощный шквал рентгеновских лучей. Необычной была и сила этой бури, и ее источник — не Солнце, а звезда SGR 1900+14 из созвездия Орла. По-видимому, это не просто звезда, а магне- тар — сверхплотное небесное тело с таким интенсивным магнитным полем, что гамма- и рентгеновские лучи от него разлетаются на гигантские расстояния. Излучение, долетевшее до Земли из-за пределов Солнечной системы, с расстояния в 15 тысяч световых лет, удалось поймать впервые. («New Scientist», 1999, №2159). с отрудники Института физики атмосферы РАН им. А.М.Обухова и их немецкие коллеги захотели выяснить, сколько озона выделяется в атмосферу при коронном разряде на высоковольтных линиях электропередачи. Для этого они разместили лабораторию в железнодорожном вагоне и провели эксперимент TROICA (Transsibi- rian Observation of the Chemistry of the Atmosphere). «Тройка» несколько раз пронеслась от Москвы до Владивостока, измеряя по пути содержание озона газоанализаторами. Возле ЛЭП с напряжением в 110 кВ газ не обнаруживали, а вот при напряжении 220 и тем более 500 кВ он выделялся. Высоковольтные линии Земли производят, по оценке ученых, 200 — 300 тысяч тонн озона в год. Это примерно в тысячу раз меньше, чем поступает в приземные слои из стратосферы («Доклады Академии наук», 1999, т.365, № 4, с.533). Такого количества недостаточно, чтобы повлиять на общий баланс, но совсем не обращать внимания на антропогенный озон тоже нельзя. Ведь ЛЭП сходятся в густонаселенных районах, где работают крупные промышленные предприятия (на них тоже образуется этот газ). Озон способен нарушать рост растений, вредить здоровью людей, разрушать резину и лакокрасочные покрытия. И все же рано впадать в панику. Еще озон может очищать воздух от вредных веществ, окисляя их. э2??5>*. Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино и умельцы с завода «Диод» в Москве придумали новый способ ионизации воздуха. Для этого берут растение, желательно с шипами или колючками, и взбадривают его импульсами высоковольтного электрического тока. В ответ на такое обращение столетник или кактусы могут выделять отрицательные ионы не менее 7 — 8 часов подряд (Тезисы II Съезда биофизиков России, т.1, с.210). Несмотря на знак заряда, на человека такие ионы действуют положительно. Кстати, при ионизации воздуха также образуются супероксидные радикалы кислорода и молекулы окиси азота. Те и другие в небольших количествах весьма полезны. Первые могут действовать на митохондрии клеток, а вторые дают сосудам сигнал расширяться, из-за чего снижается давление крови. Комары кусают людей не подряд, а с разбором: одного человека совсем не трогают, а другой не знает, как от них отбиться. Причину этого решили выяснить химики из Министерства сельского хозяйства США. Учреждение это находится в Гейн- свилле (штат Флорида), где нет недостатка в летучих кровососах. Добровольцев попросили покатать между ладонями стеклянные бусинки, а затем химики проанализировали приставшие к стеклу вещества. Таких набралось около 350. Теперь осталось выяснить, какие из них нравятся комарам и москитам, и тогда можно будет с помощью химии заманивать паразитов в ловушки («Analytical Chemistry», 1999, т.71, c.l). Щ»
Микробиологи из Калифорнийского государственного политехнического университета под руководством Р.Кано утверждают, что нашли живых бактерий возрастом 250 миллионов лет. Именно в те далекие времена океан уходил с территории Нью- Мексико, оставляя за собой на месте будущей пустыни мощные соляные пласты. В этих толщах сохранились капельки рассола с бактериями. Ученые в стерильных условиях просверлили куски соли и выпустили узников наружу, определив, что они относятся к группе архебактерий. Их родственники — современные галобактерии, живущие в Мертвом море и соленых озерах. Раньше эти же исследователи извлекли жизнеспособных бактерий из насекомых, замурованных в янтаре. Коллеги отнеслись к их сообщению с недоверием и предположили, что в исследуемые образцы попали современные микробы. Трудно представить, чтобы все это время бактерии делились и размножались в таком тесном помещении, без обмена веществами с окружающей средой. Однако Р.Кано показал, что найденные в соли бактерии могут образовывать споры. Может быть, микроорганизмы пережили миллионы лет, укрывшись в эти капсулы? •«• V Каким образом космические факторы воздействуют на земные события? Ответов на этот вопрос много, но выбрать из них правильный можно, лишь наблюдая за этими факторами и измеряя их интенсивность. Для того, чтобы собрать такие данные, нужны космические аппараты. Сотрудники Института ядерной физики им. Скобельцина при МГУ воспользовались для этого спутниками серий «Глонасс», «Горизонт», «Экспресс» и «Галс», предназначенных для связи, навигации и телевещания (они были изготов- ленны в красноярском НПО «Прикладная механика»). На них установили приборы для наблюдения за основными видами излучений в магнитосфере Земли: горячей плазмой, электронами и протонами. До сих пор никаких закономерностей обнаружить не удалось, но может быть когда-нибудь ученые смогут предсказывать их вспышки... А пока собранные сведения помогут узнать, как космические излучения действуют на сами аппараты и на земные объекты («Космические исследования», 1999, т.37, № 3, с.245). Оказывается, собаку можно научить по запаху различать полевок с разным строением хромосом. Эти грызуны настолько похожи друг на друга, что зоологи распознают их лишь с помощью лабораторных анализов («Доклады академии наук», 1999, т.364, № 3, с.427). Чай и кофе пьют во всем мире. В Бразилии же знают и любят еще один напиток, содержащий кофеин, — гуарану. Готовят его из семян лианы, которая растет в бассейне Амазонки. Для этого собранные плоды вымачивают в воде, семена отделяют от мякоти, промывают, сушат, поджаривают и измельчают. Затем порошок смешивают с водой, иногда добавляя туда какао и маниок. Получается прохладительный напиток с кисловатым фруктовым вкусом, в котором кофеина втрое больше, чем в кофе (журнал «Пробудитесь!», 1999, № 8, с.28). Как было бы удобно, если бы каждая молекула в организме выполняет только одну функцию! Увы, это не так. Об этом в очередной раз напомнил участникам II Съезда биофизиков России директор московского Института биоорганической химии академик В.Т.Иванов. Гемоглобин, например, относится к транспортным белкам, но при его распаде образуются «осколки» — пептиды, которые могут служить регуляторами. То же происходит и с актином, одним из главных участников сокращения мышц. Выходит, что эти белки не только выполняют свои прямые обязанности, но и хранят информацию, понятную клеткам. При разрушении белков эта информация отправляется к адресатам. В плохую погоду поверхность самолета орошают специальными составами на основе гликоля, чтобы не образовывался лед. До недавнего времени эксперты утверждали, что такие смеси нетоксичны, но рассказывать из чего они сделаны, отказывались, ссылаясь на коммерческую тайну. Химики из Западно-Вашингтонского университета решили раскрыть секрет антиобледенителей. Сначала они подвергли анализу воду в канавах и ручьях рядом с аэропортами и обнаружили в ней яды в немалых концентрациях. В такой воде быстро погибали дафнии, пескари, гольяны и даже микроорганизмы. А позже удалось выяснить, почему она ядовита: в антиобледенители добавляют толилтриазолы, так же как и в автомобильные антифризы, и в средства от коррозии («New Scientist», 1999, № 2168). Пока бороться с новой напастью решили, более аккуратно и экономно опрыскивая самолеты жидкостью. Впрочем, инженеры из компании «Радиант энерджи» уже разработали инфракрасный излучатель, чтобы оттаивать лед при выходе самолета из ангара. Это позволит еще больше сократить количество антиобледенителя, попадающего на землю и в воду. 37
Кандидат биологических наук С.Ю.Афонькин июне 1981 года в автоматизированную систему американских Центров по контролю за заболеваниями пришли очередные годовые отчеты от региональных органов здравоохранения, и там было зафиксировано сразу пять случаев воспалений легких, вызванных одноклеточными организмами Pneumocystis carini (за предыдущие двенадцать лет в США было зарегистрировано всего два запроса на лекарства от пневмоцистоза). Кроме того, у всех пяти пациентов были опухоли капилляров на ногах, так называемые саркомы Капоши. Информация сразу обратила на себя внимание, потому что раньше подобный набор симптомов встречался чрезвычайно редко. Организм здорового человека без труда справляется с пневмоцистами, которых врачи относят лишь к условно-патогенным микроорганизмам. А саркома Капоши обычно возникает у пожилых людей и развивается медленно; пациенты живут с ней по десять—двадцать лет. Но тут речь шла о молодых здоровых мужчинах, у которых опухоли развивались стремительно. Они проживали в разных концах Америки—в Нью-Йорке и Калифорнии, но все пятеро были гомосексуалистами. Так появилась новая болезнь, которую с 1982 года стали называть Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS), или, по-русски, Синдромом Приобретенного Иммунодефицита (СПИД). По сути, речь шла о последствиях, вызванных тяжелым поражением иммунной системы человека. У больных СПИДом возникал целый букет заболеваний, развитие которых у здоровых людей обычно сдерживают естественные защитные силы организма. На больных наседали одноклеточные крипто- споридии, вызывая изнуряющие поносы. Паразитические простейшие токсоплазмы поражали нервную систему. Внутри организма разрастались мицелии грибов, вызывая кандидозы бронхов и легких, не говоря уже о грибковых поражениях кожи. Даже вирусы безобидного на первый взгляд герпеса, пассивными носителями которого является большая часть людей, начинали бурно размножаться, что при- ,ило к тяжелым поражениям слизистых оболочек, включая эпителиальные выстилки кишечника. Непреходящие лихорадки, потеря веса, ночная потливость и быст- Ш ЗДОРОВЬЕ рая утомляемость также входили в набор признаков развивающегося СПИДа. Виноваты кошки? Подозрение пало на вирусы, поскольку к тому времени Макс Эссекс в Гарвардском университете уже описал вирус кошек FeLV, который подавлял кошачью иммунную систему. Но, как известно, у всех позвоночных, включая и кошек, и человека, в основе защитных реакций иммунной системы лежат совместные действия клеток-макрофагов и различных типов лимфоцитов. Значит, и у больных людей надо было искать вирусы, подобные FeLV, объектами атак которых могли быть макрофаги и лимфоциты. Еще в 1979 году сотрудники Роберта Галло, руководителя лаборатории клеточной биологии опухолей Национального института рака в США, научились культивировать человеческие лимфоциты вне организма, in vitro. Эта технология позволила почти сразу же открыть у человека два новых вируса, способных вызывать злокачественные заболевания иммунной системы. И хотя к СПИДу они отношения не имели, научная интуиция подсказывала Галло, что возбудитель синдрома иммунодефицита должен быть вирусом, похожим на уже обнаруженные. Исследования в Национальном институте рака шли полным ходом, когда в 1983 году французские биологи под руководством Люка Монтанье, работавшие по методике Галло в Пастеровском ^институте, выделили новый, неизвестный дотоле вирус из лимфоцитов, взятых от больного СПИДом. Группа Галло, подстегнутая успехом французских коллег, сделала рывок и уже в первой половине следующего года также обнаружила в зараженных лимфоцитах новый вирус. Вскоре стало ясно, что* обе группы исследователей столкнулись с одним и тем же вирусом — возбудителем СПИДа. Этот вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) передавался с кровью и во время половых контактов. А пока шла научная гонка за приоритет, эпидемия набирала обороты. К концу восьмидесятых годов счет заболевших СПИДом американцев шел уже на десятки тысяч, а общее количество инфициро-
ванных в стране оценивалось в полтора миллиона. Вызываемый ВИЧ иммунодефицит стал главной причиной смертности среди гемофиликов, которым успели перелить изрядное количество зараженной крови. СПИД быстро распространялся среди гомосексуалистов, а также наркоманов, вводящих себе наркотики парентерально (с помощью инъекций) — как внутривенно, так и внутримышечно. Прошло совсем немного времени, и ВИЧ вырвался за границы, которые до поры до времени очерчивали все-таки еще довольно ограниченный круг людей перечисленных выше категорий. СПИД превратился в еще одно венерическое заболевание. Только в отличие от уже известных он был неизлечим и неизбежно вел к смерти. Меньше чем за десять лет, к концу 1980-х, эпидемия СПИДа выплеснулась за пределы США и приобрела характер пандемии. Виноваты мартышки? В середине восьмидесятых годов американские ветеринары-патологи сообщили о вспышках похожего на СПИД заболевания у содержавшихся в неволе азиатских ма- каков. Макс Эссекс, Филлис Канки и их коллеги из Новой Англии выделили из захворавших макаков вирус иммунодефицита обезьян. По белкам он был очень похож на ВИЧ. Чуть позже выяснилось, что азиатские макаки — случайные жертвы вируса, а природный его резервуар — стаи африканских зеленых мартышек, где уровень инфицирования животных доходит до 70%. Но даже при таком уровне зараженности мартышки не страдали от обезьяньего СПИДа. Подобная ситуация отнюдь не редкость в природе, просто пара «вирус- хозяин» существует исторически долгое время, и оба партнера успевают «притереться» друг к другу. Очень заманчиво было предположить, что вирус иммунодефицита обезьян был непосредственным предшественником ВИЧ, который бурно размножается в новом для него хозяине — человеке. Увы, нуклеотидные последовательности генома обезьяньего вируса совпали с таковыми ВИЧ лишь наполовину. Это означало, что он может претендовать не более чем на роль двоюродного дяди ВИЧ. Виноваты негры-зоофилы? Поиск исторических корней ВИЧ привел к открытию второго варианта вируса, вызывающего иммунодефицит у человека. Его обнаружили в Западной Африке, причем максимальная зараженность им наблюдалась у жителей Гвинеи-Бисау. Этот вирус, названный ВИЧ-2, оказался уже гораздо более похожим на вирус иммунодефицита обезьян. И по косвенным данным, он вроде был менее патогенным для коренных жителей Западной Африки, чем открытый в Америке ВИЧ-1 — для американцев и европейцев. Появилась гипотеза о том, что до проникновения в Америку оба варианта вируса веками циркулировали в небольших изолированных поселениях Центральной Африки, где люди не сталкивались с переливанием крови и где не столь продвинутое, как в развитых странах, отношение к сексу сдерживало развитие эпидемии СПИДа. Восстановить истинную картину происхождения и эволюции ВИЧ очень трудно, потому что уже циркулирующие в человеческих популяциях вирусы не остаются неизменными. Например, распространяющийся на территории бывшего СССР ВИЧ-1 уже можно разбить на две группы, по нескольку субтипов в каждой. Между достаточно четко разграниченными группами начинают возникать «химерные», рекомбинантные варианты. Понятно, что такая ситуация сильно осложняет диагностику СПИДа. Охота за невидимкой Организм человека в состоянии справиться со многими вирусными инфекциями самостоятельно. Особенность ВИЧ состоит в том, что он поражает, главным образом, клетки как раз той самой иммунной системы, которая и борется с непрошеными визитерами. В первую очередь гибнут так называемые Т4-лимфоциты, их еще называют Т4-хелперами. Чтобы понять, почему это плохо, необходимо хотя бы вскользь коснуться событий, которые происходят при развитии иммунного ответа в норме. Любой вторгнувшийся в организм паразит сразу оказывается лицом к лицу с макрофагами. Эти клетки похожи на участковых милиционеров, регулярно совершающих обходы вверенных им участков. Каждая клетка нашего тела имеет на поверхности особый уникальный белок, метку, выполняющую роль «паспорта», который подтверждает ее принадлежность к данному клеточному сообществу. Проверив «паспорт», макрофаг- участковый проходит мимо. Но если «паспорта» нет, макрофаг незамедлительно атакует пришельца и старается его заглотить. Непрошеный гость переваривается, но не полностью. Его белки, по которым можно опознать других подобных нарушителей, экспрессиру- ются, то есть макрофаг в буквальном смысле выставляет их на всеобщее обозрение на поверхности своей мембраны. Вот тут-то на сцене и появляются Т4- лимфоциты (хелперы), которым макрофаги предъявляют белки обнаруженного им диверсанта. В ответ лимфоциты-хелперы развивают бурную активность и обучают своих коллег лимфоцитов-киллеров тому, кого им следует убивать в дальнейшем. После этого клетки-киллеры безжалостно уничтожают любого встречного, если тот несет на себе чужие белки. Но сами макрофаги и лимфоциты-хелперы, которые по долгу службы имеют дело с чужеродными белками, при этом остаются в безопасности. На их поверхности есть дополнительные белковые метки, указывающие на принадлежность к ККБ — комитету клеточной безопасности. А с такими «корочками» все позволено, даже чужие белки на себе носить. Кроме обучения киллеров хелперы вдумчиво работают с молодежью — В-лим- фоцитами, выискивая среди них тех, что выделяют совершенно определенные белки, способные прочно связываться с чужими белками, предъявленными в качестве вражеских макрофагами. Такие В-лимфоциты обязательно находятся, и хелперы стимулируют их к размножению и наработке нужных белков-иммуноглобулинов (в иммунологии их называют еще антителами). Антитела играют роль своеобразных веревок и наручников, с помощью которых можно в буквальном смысле повязать любую чужеродную клетку или вирус. Теперь должно быть ясно, что Т4-лимфо- циты принадлежат к высшему командному составу клеточной контрразведки СМЕРШ, стоящей на страже нашего организма. Их гибель от ВИЧ ведет к дезорганизации и хаосу в дотоле четко работавшем механизме иммунологической защиты. Беда усугубляется тем, что уверенно диагностировать СПИД при массовых обследованиях пока удается только у тех больных, у которых вирусы в организме начинают интенсивно размножаться. Только в этом случае иммунная система отреагирует на чужеродные белки вирусных частиц, а ее реакцию можно заметить с помощью обычного тест-набора массового производства, имеющегося сейчас в каждой поликлинике. Дело в том, что после присоединения ВИЧ к поверхности Т4-клетки вирус сбрасывает с себя всю верхнюю одежку, по которой его, собственно, и можно опознать (липидные и белковые оболочки, надетые на нем одна на другую по принципу матрешки), и впрыскивает внутрь клетки только самую свою суть — две молекулы информационной РНК, как бы свою ксерокопию. А дальше на основе этой информации клетка строит внутри себя ДНК-копию вируса и затем уничтожает РНК-оригинал. Делает это клетка как бы против своей воли, просто потому, что точно так же она поступает с собственной информационной РНК. Подкидывая свою РНК, вирус обманывает ее, как кукушка, подкидывающая яйца в чужое гнездо. 40
Вирусная ДНК встраивается в геном клетки-хозяина, где может существовать длительное время, никак себя не проявляя. Образно говоря, вирус-диверсант «ложится на дно», причем вся операция внедрения происходит столь стремительно, что иммунная система организма-хозяина просто не успевает ничего понять и хоть как-то отреагировать на чужеродное вторжение. Пока вирус находится в глубоком подполье, в кровяном русле нет ни самих вирусных частиц, ни отдельных их белков, поэтому вирус по-прежнему остается невидимкой для клеток иммунной системы — и, к сожалению, врачей. Лечение Радикального лекарства против СПИДа пока нет. Существует лишь несколько десятков препаратов, которые в той или иной степени продлевают больным жизнь. После того как в 1986—1987 годах впервые начали применять препарат азидотимидин, удалось облегчить страдания десятков тысяч ВИЧ-инфицированных людей. Лечение азидотимидином позволяет пациентам чувствовать себя здоровыми в течение многих месяцев и продлевает их жизнь на несколько лет. До 1991 года это был единственный препарат для лечения СПИДа. Сегодня ситуация другая. Американский фонд по исследованиям СПИДа (American Foundation for AIDS Research — AmFAR) выпускает периодическое издание «AIDS/ HIV Treatment Directory», в котором любой практикующий врач мира может найти список препаратов и их комбинаций, направленных против ВИЧ, схемы их назначения и даже возможные механизмы их действия и данные клинических испытаний. Зачем нужно так много, по сути, однотипных лекарств? Дело в том, что каждое из них препятствует воспроизводству и размножению вируса, который через некоторое время после начала лечения не определяется в крови больного. Но эффект этот временный, а причина тому — мутация вируса: рано или поздно он становится устойчивым к данному лекарству. В случае с зидовудином это приблизительно полгода или чуть больше. Поэтому врачам приходится менять антивирусные препараты и использовать их комбинации, что позволяет снижать дозы каждого из них, а значит, оттягивать появление устойчивости вирусов (которых может быть в организме больного сразу несколько разновидностей) и уменьшать довольно тяжелые побочные эффекты каждого из лекарств. Такое лечение называется симптоматическим. То есть лечат не саму болезнь, а ее проявления (симптомы). Если на теле больного СПИДом были язвы, они исчезают, если больной был бледным и анемичным, он розовеет и чувствует прилив 9 сил. Но, увы, ненадолго, рано или поздно неустраненная причина болезни — вирус — опять выходит в кровяное русло, поражает новые клетки иммунной системы, и все начинается снова, причем, возможно, в иной форме патологии, гораздо более тяжелой. Однажды заразившись ВИЧ, человек в дальнейшем представляет собой постоянную угрозу для окружающих. Некоторую надежду вселяет феномен рождения здоровых детей от матерей, больных СПИДом. Это происходит приблизительно в 50 случаях из 100 и означает только одно: в человеческом организме исходно существуют механизмы, способные защитить организм от проникшей инфекции. Применение противовирусной терапии повышает число здоровых детей до 80 на 100 родившихся, то есть получается, что нашему организму надо лишь чуть-чуть помочь и он справится со смертельной болезнью самостоятельно. Вся проблема в том, что до сих пор неизвестно, как именно надо помочь. А пока это так, единственная надежда справиться с пандемией СПИДа — массовая вакцинация здорового населения и создание у него иммунитета против «чумы XX века». Аполлон против СПИДа Стратегия вакцинации практически не изменилась со времени изобретения Э.Джен- нером в 1796 году прививок против кори. До сих пор вакцины против свинки и краснухи делают на основе ослабленных вирусов, а вакцины против бешенства готовят с помощью убитого вируса. Врачам необходимо заранее познакомить иммунную систему с будущим врагом, предварительно умертвив его или ослабив. Клетки-макрофаги и лимфоциты нашей иммунной системы, хорошенько рассмотрев чуть живого диверсанта или его труп, тут же организуют производство специального оружия против него — множества антител. При последующем вторжении врага развивается мощный иммунный ответ, и агрессор гибнет. Аналогичным образом можно было бы поступить и в случае СПИДа. Проблема здесь только в риске. Даже в США, стране с очень высоким уровнем медицинского обслуживания, каждый год по нескольку детей заражают полимиелитом при вакцинации недобитым вирусом. Ясно, что подобный прокол в случае вакцины против СПИДа вызовет бурную общественную реакцию, которая навсегда похоронит ее дальнейшее применение. Поэтому гораздо спокойнее испытывать пробные вакцины где-нибудь в Африке, а у себя дома тренировать иммунную систему, подсовывая ей отдельные белки вируса. Подобные работы сейчас ведут во многих лабораториях мира. Белки ВИЧ или их участки получают различными способами. Короткие отрезки синтезируют, что называется, вручную. Более крупные получают с помощью «живых фабрик» — кишечных палочек и дрожжей, вводя в них соответствующие гены ВИЧ. Наработанные таким образом белки очищают и потом используют для иммунизации. Тренировать иммунную систему можно и с помощью так называемых векторов — живых носителей, которые экспрессиру- ют помимо своих белков один или несколько белков ВИЧ В качестве векторов используют модифицированный вирус осповакцины, аденовирусы и даже вирус оспы канареек. В них заранее вводят отдельные гены ВИЧ. Наконец, против ВИЧ пробуют и новаторские методы иммунизации — так называемые ДНК-вакцины. В небольшую кольцевую молекулу ДНК (плазмиду) включают гены ВИЧ. Затем раствор с такими генетическими конструкциями с помощью инъекции вводят прямо в организм вакцинируемого. В результате гены плазмид начинают эксп- рессироваться, а проще говоря, в теле пациента появляются белки ВИЧ, и лимфоциты приступают к иммунотренировкам. Исследователи из медицинского центра ВМФ США уже заявили об успешных испытаниях ДНК-вакцины против малярии. Англичане проводят испытания ДНК-вакцин против гепатита В. Американская биотехнологическая компания «Apollon» уже провела испытания ДНК-вакцины против ВИЧ на здоровых добровольцах, показав ее безопасность и стимулирующий лимфоциты эффект. Экспериментальные вакцины уже вполне успешно защищают от ВИЧ обезьян. В том, что подобные вакцины для человека будут в конечном счете созданы и пройдут испытания, сомневаться уже не приходится. 41
->^ Профессор Г.Г.Жданов, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии Саратовского медицинского университета Жизнь и смерть... Вечная проблема. И не только философская, но и медицинская. А если медицинская, то, стало быть, и правовая, поскольку все врачебные действия совершаются (должны совершаться!) в строго определенном правовом поле. Спустя 2300 лет после Эпикура В Древней Греции существовало такое философское учение — эпикурейство. Великий мудрец, жизнелюб Эпикур утверждал, что, когда приходит смерть, ее не надо бояться. Вот его слова: «Самое страшное из зол — смерть не имеет к нам никакого отношения, так как, когда мы существуем, смерть еще не присутствует; а когда смерть присутствует, тогда мы не существуем». И далее: «Перестав со страхом ожидать смерть, человек теряет и жажду бессмертия и прибавляет себе много-много счастливых дней. И тот, кто боится смерти, просто глуп, потому что надо заботиться о прекрасной жизни, тогда и смерть будет легка». С тех пор минуло ни много ни мало 2300 лет. И вот в прошлом году из печати вышла книга профессора А.П.Зиль- бера под названием «Трактат об эйтаназии» (Петрозаводск, издательство ПетрГУ, 1998). Автор этой книги — реаниматолог с солидным стажем, по роду 42
_*• ».ff- * Быть или не быть, вот в чем вопрос. Достойно ль Смиряться под ударами судьбы, Иль надо оказать сопротивленье И в смертной схватке с целым морем бед Покончить с ними? Умереть. Забыться. И знать, что этим обрываешь цепь Сердечных мук и тысячи лишений, Присущих телу. Это ли не цель Желанная? Скончаться. Сном забыться. У. Шекспир, «Гамлет- ней не думаешь, не боишься и не ждешь ее». Но какой бывает смерть в большинстве случаев? Убедительной статистики по этому поводу нет, но профессор А.П.Зильбер считает, что не более 3 — 5% людей умирают так, что им могут позавидовать другие. Основываясь на аналогичном и тоже довольно продолжительном опыте работы в реаниматологии, мне, автору данной статьи, представляется, что эти цифры несколько преуменьшены. Пожалуй, 8 — 10%. Но все равно это очень и очень мало. Оказывается, закон не обязывает нас жить! Каким же образом сохранить достоинство и безмятежность в последние часы жизни, как сделать смерть нестрашной, легкой? Иначе говоря, как достичь того, что теперь называют эйтаназией? И вообще: что это такое — эйтаназия? Дословный перевод этого слова с греческого означает: хорошая, благая смерть. Без указания на то, как она наступила. И только последующие толкования и уточнения термина придали ему разнообразную окраску. До недавнего времени, особенно в нашей стране, термин «эйтаназия» находился как бы под запретом и его не было даже в таких фундаментальных изданиях, как Большая Советская и Большая Медицинская энциклопедии. В БСЭ этого слова нет и в последнем издании, а вот в БМЭ оно наконец появилось и трактуется так: «Эйтаназия — намеренное ускорение наступления смерти неизлечимого больного с целью прекращения его страданий». С таким определением можно поспорить, так как в принципе эйтаназия может быть и в случае естественной смерти, без всякого намеренного ее ускорения. Поэтому более своей работы неоднократно встречавшийся с умирающими больными. В его рассуждениях, восходящих к взглядам Эпикура на проблему жизни и смерти, главный психологический элемент в обосновании счастливого ухода из жизни звучит так: «Если человек информирован о том, что в тот день, когда к нему придет смерть, он будет избавлен от страданий, сопровождающих ее приход, он перестанет ожидать ее с мучительным страхом, перестанет прилагать нечеловеческие усилия, чтобы отдалить смерть, и тем самым увеличит число счастливых дней отпущенной ему жизни. Счастливая жизнь заканчивается счастливой смертью, если ты о РАЗМЫШЛЕНИЯ близким к истине следует считать определение, которое приведено в словаре Вебстера: «Эйтаназия — безболезненная счастливая смерть: 1) легкая и безболезненная смерть, 2) действие или метод, приводящие к безболезненной смерти, чтобы прекратить страдания: отстаивается некоторыми как выход, необходимый для жертв неизлечимых болезней». И наконец заметим: на сегодня термин «эйтаназия» представлен в разных вариантах, в том числе: эйтаназия добровольная, пассивная, активная и принудительная. Ну, активная или пассивная — это ладно, а вот добровольная или принудительная — это более чем серьезно. И потому темой давно уже не прекращающихся дебатов остается главный вопрос: так что же такое эйтаназия в современных условиях — акт милосердия или убийство? Необходимо ли разрешить эйтаназию официально или, напротив, наложить на нее категорический запрет, а людей, так или иначе выполняющих ее, несмотря на существующие в настоящее время запреты, привлекать к уголовной ответственности как за убийство? Споры на эту тему не утихают, причем не только в сфере медицины и права, но и, как говорится, просто в народе. Понятно, мимо этой проблемы не могла пройти и остросюжетная западная литература. Действительно, соблазн! И вот один из наиболее популярных современных авторов таких остросюжетных романов Сидни Шел- дон в книге «Ничто не вечно» описал захватывающие события, которые развертываются в одной из американских клиник. Молодая женщина-врач по просьбе мучительно погибающего, неизлечимого больного помогает ему избавиться от страданий и нелегально выполняет процедуру эйтаназии: вводит ему в вену смертельную дозу лекарственного препарата, тем самым вызывая легкую, безболезненную смерть. Как и следовало ожидать исходя из законов жанра, события в романе после этого акта милосердия развивались очень бурно: у доброго док- 43
тора оказалось больше противников, чем сторонников, и в конечном счете женщина оказалась на скамье подсудимых. Однако, тщательно проанализировав все обстоятельства этого дела, суд присяжных ее оправдал. Вот вкратце и все. Впрочем, не совсем все. По роману Шелдона был поставлен кинофильм, и существенным оказалось следующее: равно как и у читателей книги, кинофильм вызывал у многочисленных зрителей чаще всего положительные эмоции и согласие с действиями милосердного доктора. Но это на Западе, а у нас? Совсем недавно, в ноябре 1998 года, телеканал НТВ показал передачу «Суд идет», и там, в рамках судебного заседания, обсуждали проблему эйтаназии на примере выполнения этой процедуры над неизлечимым больным. Понятно, противники и сторонники эйтаназии приводили свои многочисленные доводы. И вот что интересно: оказалось, статья 20 нашей российской Конституции предусматривает право на жизнь, но нет в Конституции статьи, обязывающей человека жить. Нет такого закона! И стало быть, если рассуждать логично, коли нельзя обеспечить человеку достойную жиэнь (хотя бы в ее последние дни), то он должен иметь право на достойную смерть. Но на этом «судебное заседание» не кончилось. Вот заключение одной из сторон. Да, эйтаназия, скорее всего, допустима, поскольку нельзя оставлять человека один на один с мучительным умиранием, но наше общество пока еще не готово для принятия такого решения. И если сейчас отдельные случаи эйтаназии все же имеют место, то вводить ее легально нельзя. Ибо это будет страх для всех, это будет обесценивание человеческой жизни, это будет ужас для тяжело больных, попадающих на лечение в клиники, где — такой вариант не исключен! — человек не застрахован от врачебной ошибки или злоупотреблений. Вроде бы вполне разумно. Однако «присяжные заседатели» посовещались, обсудили приведенные аргументы защиты и обвинения и пятью голосами против двух высказались за... легализацию эйтаназии. Вот так! Ибо, если строго формально, закон не обязывает нас жить. Акт милосердия или убийство? Или самоубийство? Но вернемся к реальной жизни. Наиболее известный, точнее, скандально известный сторонник эйтаназии — это семидесятилетний американский врач Джек Кеворкян, окончивший в 1952 году Мичиганский университет (о нем писала «Химия и жизнь», 1994, № 2). Кеворкяна давно лишили лицензии на врачебную практику, но в последнее время он прославился на весь мир тем, что начиная с 1990 года активно занимается пропагандой и практическим применением эйтаназии. Он изобрел и стал применять прибор, названный им мерситроном (от английского mercy — милость, милосердие, сострадание). Это — устройство, в котором несколько флаконов, содержащих яд и снотворное вещество. Трубки от флаконов соединяются с веной пациента, и именно он сам — сам! — включает мерситрон. Сначала в вену поступает снотворное (больной засыпает), а затем — яд. И получается так, что Кеворкян фактически не убивает больных — он только помогает им совершить «милосердное» самоубийство. Да, в том-то и закавыка. Как пишет в своей книге А.П.Зильбер, «между добровольной эйтаназией и самоубийством трудно найти четкую грань. В Древней Греции термин «эйтаназия» имел единственный смысл — легкая смерть — и фактически приравнивался к термину «суицид» (самоубийство). Самоубийство было распространенным вариантом эйтаназии для неизлечимых больных, для осужденных к смерти преступников, для уставших жить людей». Напомним, самоубийство — как естественный выход из жизненных затруднений и страданий — активно проповедовали стоики. Основателем их философских взглядов считается Зенон, живший в III веке до н.э. А его последователями и продолжателями были такие известные исторические персонажи, как император Марк Аврелий и философ Сенека. Идеи стоицизма сначала широко распространились по всему античному миру, но затем на протяжении столетий неоднократно подвергались критике, а впоследствии, как известно, самоубийство было осуждено практически всеми религиями и философскими учениями Впрочем, доктор Кеворкян к этим осуждениям глух. Он неоднократно помогал осуществить самоубийство неизлечимым, страдающим больным, и не просто помогал, а каждый раз тщательно фиксировал свои действия и искренние желания больных умереть, а потом предавал эти сведения широкой гласности. Зачем? Назойливо старался привлечь к проблеме эйтаназии внимание общественности. Его судили, но всякий раз суд присяжных выносил ему оправдание. И вот недавно Кеворкян (на его счету уже более 130 больных, которым он помог отправиться на тот свет) снова привлек к себе и к проблеме эйтаназии внимание всего мира. Что, Кеворкян опять под следствием? Именно так. Суд штата Мичиган, где в свое время он получил врачебное образование, предъявил ему обвинение в преднамеренном убийстве первой степени. Что же случилось на этот раз? Кеворкян совершил акт эйтаназии по просьбе пятидесятидвухлетнего неизлечимого больного и его родственников. Все действия, а также устные и письменные заявления были отслежены видеокамерой и затем показаны по телевидению почти 16 миллионам зрителей. В общем, Кеворкян перешел все границы. 16 миллионов — это ведь не просто так, это какая-то дьявольская агитация. (Интересно, а тех, кто согласился продемонстрировать по телевидению действия «доктора смерти», к суду привлекли?) Теперь Кеворкяну грозил приговор от четырех лет заключения до смертной казни или пожизненное заключение без права на амнистию. Между тем Кеворкян заявил, что если он будет осужден и посажен в тюрьму, то уморит себя голодом. Что было дальше? Как сообщала газета «Комсомольская правда» от 3 декабря 1998 года, «Америка разделилась на два лагеря в моральной оценке действий Кеворкяна. Одни считают его хладнокровным убийцей, заслуживающим самого сурового наказания. Другие рассматривают его как ангела избавления, освобождающего людей от ненужных страданий». И действительно, кто же он на самом деле, этот неугомонный борец за легализацию эйтаназии: хладнокровный убийца или милосердный доктор, демонстрирующий миру несовершенство этики и закона? Да, фактически Кеворкян объявил войну американскому правосудию. И вот исход этой войны: правосудие свершилось. Главный американский энтузиаст эйтаназии, выигравший до этого пять судебных процессов, в ап- 44
РАЗМЫШЛЕНИЕ реле 1999 года приговорен к 25 годам тюрьмы. «Вы решили показать по телевидению сделанное вами и хотели проверить, способно ли правосудие остановить вас. Считайте, что вас остановили», — сказала, комментируя приговор, судья Джессика Купер. И нам кажется, что это справедливо. Своей пропагандой, доведенной до абсурда, Кеворкян уже давно отошел от милосердной и гуманной сущности эйтаназии. Остались только бравирование своей безнаказанностью и никому не нужная и даже ужасающая демонстрация смерти, пусть и безнадежно больного человека. Право, этика, закон А нам, вероятно, еще долго придется размышлять над основными доводами противников и сторонников эйтаназии — доводами, которые приведены в упомянутой выше книге А.П.Зиль- бера. Доводы противников: — врач не должен убивать: его предназначение — спасать людей, а не способствовать сокращению их жизни; — смерть от Бога, и врач не может присваивать себе его функции; — если самоубийство, благодаря помощи врачей, окажется безболезненным и доступным действием, найдется слишком много желающих получить такую помощь. Доводы сторонников: — на самоубийство больного толкают мучения, следовательно, помогая ему и устраняя эти муки, врач не выходит за рамки своей профессии; — больной все равно покончит с собой, но варварским способом, тогда как врачебная помощь обоснована медицинской наукой и безболезненна; — мы ведь усыпляем смертельно заболевших животных, так неужели люди заслуживают милосердия меньше, чем собаки и кошки? И еще существенный момент — это эйтаназия и закон. Их взаимоотношения можно было бы охарактеризовать так: «Закон запрещает эйтаназию или делает вид, что ее не существует, и эйтаназия этим пользуется, тщательно избегая встречи с законом». Ну а помимо закона есть еще и медицинская и вообще общечеловеческая этика. Вот знаменательный пример. В одном из европейских медицинских журналов («Der Anaesthesist». за 1957 год) была опубликована чрезвычайно интересная статья Папы Римского Пия XII о реанимации и эйтаназии. В этой статье Папа очень грамотно и с медицинской точки зрения профессионально проанализировал состояние современной реаниматологии. Его мнение: к полностью безнадежным больным врач имеет право, но не обязан применять специальные реанимационные мероприятия. Однако если семья больного возражает против этого, врачу полагается подчиниться ей; врач имеет право остановить аппарат искусственного дыхания, прежде чем прекратится кровообращение. Но самым трудным вопросом, считает Папа, остается факт констатации смерти — с какого момента считать пациента мертвым согласно законам природы: с момента тяжелого необратимого повреждения мозга, когда функции других органов поддерживаются искусственно, или же при полной остановке кровообращения на фоне продолжающейся искусственной вентиляции легких? Папа считает, что, исходя из какого-либо религиозного или морального принципа, ответа на такой вопрос дать нельзя и это не входит в компетенцию церкви. Лечение должно проводиться в соответствии с правом и долгом. «Пусть эти разъяснения ведут вас и светят вам, когда вы будете пытаться разрешить сомнительные вопросы, с которыми придется столкнуться в вашей практике», — заключает Папа. И если он не высказывается прямо в поддержку эйтаназии, то фактически не отвергает ее. Но пока законодательно эйтаназия разрешена только в Нидерландах (с 1992 года) и в Австралии (с 1997-го). В остальных же странах уже несколько десятилетий по этому поводу идут непрекращающиеся дискуссии и даже создаются специальные общества, пропагандирующие легализацию эйтаназии. Такие общества существуют сегодня в Англии, Шотландии, США, Нидерландах, Швеции, Австралии, Дании, Японии, Норвегии, Новой Зеландии, Франции, Германии, Канаде, Индии и даже в Зимбабве. Кстати, об Англии. Еще в 1936 году палате лордов был представлен первый билль о законодательном признании эйтаназии. С тех пор в британском парламенте его обсуждали много раз (в 1936, 1950, 1969, 1970 и 1994 годах), но так и не утвердили. Основная цель этого билля — законодательное разрешение врачу применять эйтаназию больным, страдающим не поддающимися лечению заболеваниями. В общем, провести закон об эйтаназии через британский парламент пока так и не удалось. Материалы комитета по медицинской этике палаты лордов доказывают невозможность легализации эйтаназии в настоящее время, хотя полностью и не отрицают ее. Как видим, в Англии считают, что время легализации эйтаназии еще не пришло. Такого же мнения придерживаются и во многих других странах. И в заключение я позволю себе высказать собственное суждение по поводу этой крайне сложной и деликатной проблемы. Эйтаназия, безусловно, нужна. Она необходима для каждого отдельного человека как помощь в избавлении от мучительной смерти, когда уже никакое лечение не может помочь. Однако легализация эйтаназии относится к одной из самых трудных этических и законодательных проблем, и принятие того или иного решения — это огромная ответственность для общества. Тут все должно быть всесторонне осмыслено, проанализировано, четко регламентировано и одобрено законом. Да, многочисленные и многолетние обсуждения и дискуссии показали, что условия для этого в большинстве стран еще не созрели. И дело здесь не только в недостаточной образованности общества, хотя и это очень важно. Гораздо больше зависит от его милосердия, доброжелательности и доверия людей друг к другу. Все это пока еще в будущем. А для нас гамлетовская проблема «быть иль не быть» — в любом ее проявлении — остается. 45
Изображение Солнца в рентгеновских лучах, полученное японским спутником Johkoh Полярное сияние над Южным полюсом (NASA, Johnson Space Center) Что такое магнитная буря Магнитная буря — это следствие солнечной деятельности. Помимо света (фотонов), Солнце щедро испускает множество вполне весомых заряженных частиц — протонов, ядер гелия, электронов. Они образуют так называемый солнечный ветер. Заряженные частицы, долетевшие до окрестностей Земли, взаимодействуют с ее магнитным полем. Наша планета — магнит, южный полюс которого находится недалеко от географического северного. Чем ближе к магнитному полюсу, тем больше напряженность геомагнитного поля — у полярного круга она в полтора раза больше, чем в Москве. Заряженные частицы, летящие от Солнца, под влиянием геомагнитного поля Земли закручиваются вокруг магнитных силовых линий и путешествуют вдоль них по спирали, образуя радиационные пояса, лежащие выше атмосферы. Ближе к магнитному полюсу, где силовые линии «входят» в Землю, частицы приближаются к ее поверхности, ионизируют верхние слои атмосферы, и мы видим сполохи северного сияния. Когда у Солнца повышается активность, то частиц, взаимодействующих с магнитным полем, летит больше обычного, равновесие в геомагнитной обстановке нарушается и она становится неспокойной, то есть величина напряженности магнитного поля увеличивается. Наиболее сильные и продолжительные возмущения геомагнитной обстановки и есть магнитные бури. Как предсказывают и регистрируют магнитные бури Магнитные бури предсказывают на основании наблюдений за пятнами на Солнце — виновниками бурь. Пятно — это огромный кратер, воронка в кипящем солнечном океане, и через эту дыру вылетают разогнавшиеся частицы плазмы из более глубоких и горячих областей Солнца. Как только наблюдатели замечают пятно на солнечной поверхности, то рассчитывают время, когда это «дуло» будет направлено на Землю. Тяжелые частицы, вносящие основной вклад в возмущение геомагнитного поля, летят до Земли примерно сутки или двое. Поэтому краткосрочный прогноз достаточно точен. Пятна появляются и исчезают. Особенно крупные живут несколько месяцев, но источниками заряженных частиц могут быть и группы мелких пятен, жизнь которых значительно короче, вспышки и протуберанцы. Поэтому долгосрочные прогнозы бывают неточны — пятно, которое наблюдали 27 дней назад (период обращения Солнца вокруг своей оси), может попросту не дожить до того момента, когда оно будет вновь спроецировано на Землю. За Солнцем наблюдают многие крупные исследовательские организации в мире: НАСА — в США, Институт Солнца, Институт земного магнетизма и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН) — в России. Фотографии солнечных пятен, которые нам то и дело показывают по телевидению и которые ходят по Интернету, делает НАСА. У нас, в ИЗМИРАНе, непрерывно записывают так называемые магнитограммы, показывающие в динамике напряженность магнитного поля Земли. На них специалисты достаточно легко отделяют фоновые значения от возмущений, связанных с бурями, и по их интенсивности и продолжительности оценивают бури по десятибалльной шкале. Ю. Макеев акая привычная магнитная
Нужно ли опасаться магнитных бурь Реагирует ли человек на геомагнитные возмущения? Положительный ответ на этот вопрос для многих неочевиден. Кто-то и вовсе считает это надуманной чушью. А кто-то постоянно жалуется на головные боли в дни магнитных бурь. Однако уже никто не может отрицать, что птицы во время перелетов могут сбиться с пути из-за магнитной бури или магнитной аномалии, потому что они ориентируются по магнитному полю (как, впрочем, и многие насекомые, например термиты). Если мы не ощущаем магнитного поля, то это не значит, что оно не действует на нас, — ведь рентгеновские лучи мы тоже не чувствуем. Воздействие магнитных бурь на человека установлено в результате многолетних исследований: выявлены четкие корреляции между геомагнитными возмущениями и увеличением числа приступов и смертей у сердечно-сосудистых больных, обострением состояния у психических больных. Впрочем, магнитные бури влияют и на здоровых людей: наблюдения показывают, что в такие дни скорость реакции испытуемых снижается, а критическая частота различимости световых мельканий уменьшается примерно в полтора раза. Отчасти поэтому в дни магнитных бурь увеличивается число авто- и авиакатастроф, аварий. Медицинские исследования такого рода целенаправленно ведут с начала века и по сей день во многих странах мира. В лаборатории магнитобиологии Центральной клинической больницы МПС, которой руководит Ю.И.Гурфинкель, изучают влияние магнитных бурь на состояние пациентов с ишемической болезнью сердца. Замечено, что в дни магнитных бурь и в последующие два- три дня самочувствие пациентов ухудшается, смертность повышается примерно в полтора раза. Если же пациента помещали в специальную магни- тоэкранированную комнату, защищающую от резких изменений геомагнитного поля, то сердечный ритм больного приходил в норму. В лаборатории Ю.И.Гурфинкеля установили, что во время магнитной бури в крови образуются агрегаты кровяных телец (у здоровых людей — в меньшей степени), то есть кровь густеет, в некоторых капиллярах кровоток прекращается, что, в частности, приводит к нарушениям сердечного ритма. То, что кровь густеет, хорошо видно с помощью так называемого компьютерного капилляроскопа. Если с его помощью рассматривать капилляр ногтевого ложа (мельчайший кровеносный сосуд в коже у основания ногтевого ложа), то будет отчетливо видно, что чистое во время спокойной геомагнитной обстановки русло капилляра забивают сгустки кровяных телец во время магнитной бури. Из-за такого сгущения крови ухудшается кислородный обмен и, как результат, могут появиться головные боли и головокружения, поскольку наш мозг особенно чувствителен к недостатку кислорода. (Кстати, кровь густеет и при сильном волнении, — видимо, такое свойство приобретено в процессе эволюции, когда какая-то опасность могла привести к ранению, а при ранении желательно, чтобы кровь быстрее сворачивалась). Итак, многократно зарегистрированный факт воздействия магнитной бури (Nfltibrial Solar- Obsfrygtofy) ГИПОТЕЗЫ на организм у нас есть. Но каков механизм? Как человек на уровне рецепторов, клеток, органов воспринимает магнитную бурю? Пока вопросов больше, чем ответов, и, разумеется, никакого согласия у ученых здесь нет. Не очень- то и понятно, где искать ключ к разгадке механизма. Однако несколько основных гипотез сегодня активно обсуждаются в научной печати. Вот лишь некоторые из них. Еще в 1958 году профессор Флорентийского института физической химии Дж.Пиккарди сообщил о результатах своих восьмилетних наблюдений за ходом довольно простой химической реакции: гидролиз хлористого висмута, который сопровождается выпадением осадка. Оказалось, что отклонения в скорости этой реакции четко совпадали с активностью Солнца. Последующие исследования установили, что причина этого — изменение свойств воды. Профессор В.И.Лобышев и его сотрудники (МГУ им. М.В.Ломоносова) показали, что даже чистая вода под влиянием электромагнитных воздействий может изменять свою структуру, обладает полиморфизмом. Они обнаружили и исследовали собственную люминесценцию воды в ближнем УФ-диапазоне, которая продолжалась еще несколько часов после снятия возмущения. Возможно, такие структурные перестройки воды могут изменять проницаемость мембран клеток или что-то еще, что неизбежно скажется на самочувствии. Другая возможность отклика организма на геомагнитное поле — через маг- ниточувствительные элементы, которые недавно обнаружили в головном мозге и надпочечниках человека американские исследователи Бейкер и Кирш- винк. Наконец, последнее время активно обсуждают возможность непосредственного влияния магнитных полей на связанность биологически активных ионов, в первую очередь — ионов кальция, которые участвуют во множестве биохимических реакций, в частности при передаче нервных импульсов. Разумеется, все это звучит гипотетически, однако исследования продолжаются. 47
к ЩП%гтгзг-;.ъщ Пивные дрожжи Случайно прочитала в гомеопатическом справочнике, что при хронических ангинах рекомендуют пить пивные дрожжи. Поскольку я всегда думала, что дрожжи — это в основном витамины группы В, то почему бы просто не попить такой набор витаминов? К.Ларина, Москва Дело в том, что пивные дрожжи — это не обычный набор витаминов, а биологически активная добавка, в которой природа удачно объединила витамины, микроэлементы и белки. Причем эта добавка — одна из самых старых и проверенных. В дрожжах, конечно, есть витамины группы В: В, (тиамин). В2 (рибофлавин), В6 (пиридоксин), Bq (фолиевая кислота), В12 (цианокобаламин), РР (никотиновая кислота). Но в их состав (как пекарских, так и пивных) входит еще и полноценный белок, по составу аминокислот близкий к животному. Из- за этого дрожжи широко используют в лечебном питании, когда нужно повысить содержание белка в рационе. Много в дрожжах и минеральных веществ: калия, кальция, натрия, железа, марганца, фосфора, серы, хрома. Причем они — существенный источник хрома для нашего организма. По последним данным, именно хром способствует предупреждению сахарного диабета, поскольку вместе с инсулином участвует в метаболизме сахара. Он также помогает снижению артериального давления у гипертоников и профилактике атеросклероза. Дрожжами врачи издавна лечат анемию, кожные заболевания, нарушение обмена веществ, различные невралгии и многие другие нарушения. Они улучшают секрецию клеток желудка и поджелудочной железы, усиливают всасывание пищевых вешеств в кишечнике, повышают сопротивляемость организма к инфекциям. Причем дрожжи невозможно заменить простым набором входящих в них веществ, так как это — природное уникальное сочетание витаминов, минеральных веществ и белка в естественных соотношениях. В лечебных целях чаще используют пивные дрожжи (сейчас их выпускают в очень удобной форме — в таблетках), поскольку в них больше витаминов группы В, чем в пекарских. Это связано с тем, что пивные дрожжи растут на богатом питательными веществами солодовом сусле. Как и всякое активное вещество, дрожжи небезобидны. Их нельзя принимать людям, которым нужно ограничивать в рационе белок и экстрактивные вещества: при хронической почечной недостаточности и подагре. Многие врачи считают, что дрожжи противопоказаны при грибковых заболеваниях. Но дело в том, что их вызывают дрожжеподобные грибки рода Candida, а пекарские и пивные дрожжи относятся к роду Saccharomyces. И тем не менее при дисбакте- риозе кишечника, сопровождающемся грибковым заболеванием, пивные дрожжи обычно не применяют. Описаны случаи индивидуальной непереносимости и аллергии. Надо также помнить, что дрожжи повышают аппетит — недаром говорят: «Поправился, как на дрожжах». Кандидат медицинских наук, МЖГУРВИЧ Домашние животные — «домашние» болезни Мои дети — большие любители всякой живности. У нас дома и так целый зоопарк, а теперь они просят взять щенка симпатичной дворняги, которую кормит весь наш двор. Так как собака уличная, у меня большие сомнения, не поселится ли вместе со щенком какая-нибудь зараза? В. Серегина, гор. Новопетровск Не все знают, что болезней, которыми человек может заразиться от животных (они называются зоо- нозными), — около 10 000, а лечатся из них не более 4000. Не пугайтесь, многие из них встречаются не так часто, а вот о наиболее распространенных надо знать. Самое известное и самое опасное зоонозное заболевание — бешенство. Болеют им не только собаки и кошки, но и другие животные (в основном плотоядные): крысы, лисицы, волки. Все Подмосковье — природный очаг по бешенству. Это очень тяжелое вирусное заболевание, которое поражает центральную нервную систему. Заражение происходит, когда слюна больного животного попадает на поврежденную кожу или слизистые оболочки. Наиболее опасны укусы в голову и кисти рук. Главной и в общем-то единственной профилактикой этой страшной болезни была и остается обязательная вакцинация домашних животных. Следующую распространенную группу болезней можно объединить под общим названием «гельмин- тозы». И хотя существует очень много разных видов гельминтов (проще — глистов) и, следовательно, масса разнообразных заболеваний, вызываемых ими, меры профилактики у них общие. Необходимо соблюдать правила личной
гигиены (что, кстати, никогда нелишне) и независимо от чистоплотности вашего питомца один раз в три месяца давать ему противоглистные препараты — в соответствии с видом, возрастом и комплекцией. Покупать антигельминт- ные средства лучше в специализированных магазинах, а не с рук, так как в последнее время появилось много подделок. Если о первых двух заболеваниях знают многие, то лептоспироз почти неизвестен. А между тем эта инфекционная болезнь, у животных протекающая в легкой форме, у человека может вызвать серьезные осложнения (особенно она опасна для беременных женщин, так как приводит к выкидышу). Болеют леп- тоспирозом свиньи, лошади, крупный и мелкий рогатый скот, собаки, домовые мыши и крысы Заражение происходит через контакты (поглаживания, прикосновения к животным) и так называемым алиментарным путем — через зараженные пищу и воду. И здесь главное — вакцинация животных и соблюдение правил гигиены. Другая распространенная и знакомая всем с детства собачье-кошачья болезнь — различные дерма- тофитозы, больше известные как стригущий лишай. Чаще всего им болеют дети: во-первых, у них еще слабая иммунная система, а во-вторых, они больше взрослых общаются с бездомными животными и не думают о неприятных последствиях. Вызывают лишай грибки, которые поражают пушковый волос. Только в нашей стране есть вакцина, которая служит и для профилактики, и для лечения болезни. Ее успешно применяют уже 10 лет. Еще одно заболевание, которым можно заразиться от домашних животных, — токсоплазмоз. Он наиболее опасен для беременных, так как токсоплазмы, не оказывая вредного действия на организм женщины, проникают в плод и вызывают в нем изменения (в том числе различные пороки развития). Переносчиками этой болезни могут быть дикие и домашние животные, птицы, но чаще всего человек заражается от кошек и собак. Инфекция передается разными путями — контактным, трансмиссивным (некоторыми видами клещей) и, возможно, воздушно-капельным. Можно заболеть, съев недостаточно проваренные (прожаренные) мясо, молоко, яйца. И в данном случае основное — это профилактика: гигиена и вакцинация. Любители пернатых должны знать об орнитозе (другое название — пситтакоз). Это заболевание дыхательных путей, которое трудно лечится и иногда переходит в хроническую форму. Передается воздушно-капельным путем. Прививок от него нет, и единственный путь предупреждения болезни — покупать птиц только в магазине (правда, и здесь нет 100%-ной гарантии). Еще недавно эта проблема казалась неразрешимой, поскольку у волнистых попугайчиков, которых обычно держат дома, нельзя взять кровь на анализ — количество, необходимое для его проведения, превышает возможности птичьего организма. Но теперь научились делать анализ на орнитоз по калу, так что хозяева «неразлучников» могут проверить здоровье своих любимцев, сдав помет в лабораторию при ветлечебнице. И наконец, поговорим об экзотических животных. Экзотических — для содержания их в домашних условиях. Например, об обезьянах. Продавец обезьяны обязан предоставить вам справку о том, что она не больна туберкулезом. Часто встречаются у этих животных сальмонеллез и иерсиниоз (инфекционные болезни, поражающие желудочно-кишечный тракт). И опять главное здесь — личная гигиена: обязательно мойте руки после общения с животным и не целуйте его. Кстати, сходство с человеком и способность корчить смешные рожицы часто служат единственным доводом при покупке обезьянок, лемуров и им подобных. При этом содержать этих животных очень сложно. Ветеринары называют их резервуаром медленных инфекций, так как они могут быть носителями болезни, которая проявится только через 5 или 10 лет. К тому же не только человек может заразиться от обезьяны, но и наоборот! А если учесть, что большинство этих зверюшек приобретается незаконно и хозяевам и в голову не приходит проверить животное и сделать необходимые прививки, то последствия любви к обезьянам могут быть достаточно грустными. Итак, главное в предупреждении болезней, которыми можно заразиться от домашних животных, — это своевременная их вакцинация и конечно же соблюдение правил гигиены. Лекарства и корм для животных лучше покупать в зоомагазинах, а при первых признаках недомогания надо обращаться к специалисту. Директор ветеринарной клиники «Центр» С.В.ЧЕРЕДА >1 ^.г^чг^йчр!
1)<HCp*{t. ИДО М. Перельман Один из способов убедить школьников в пользе обучения — это давать им решать задачи, составленные, как говорят, на жизненном материале. Однако большинство таких задач сложные, а простых немного, и они общеизвестны. Вот несколько не слишком замысловатых и малоизвестных задач. 1. Почему не рекомендуется ставить в холодильник горячую кастрюлю? 2. Сыр лучше хранить в закрытой посуде, туда же надо положить кусочек сахара. Для чего? 3. Можно ли охладить воздух на кухне, оставив открытой дверцу холодильника? 4. Если арбуз средних размеров опустить примерно на 30 секунд в кипяток, достать и спустя минут 5 — 10 разрезать, то его середина окажется сильно охлажденной. Почему? 5. Почему в ванной или в бане пар конденсируется на потолке? 6. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. Означает ли это, что спортсмен, прыгающий на Земле на 2 м 20 см, сможет взять на Луне высоту в 13 м 20 см? 7. Почему высота прыжка с шестом больше, чем без шеста? Ведь кинетическая энергия прыгуна перед толчком примерно одинакова. 8. Является ли угол 45° оптимальным при прыжке в длину и метании ядра? Сопротивлением воздуха пренебречь. 9. Почему вспаханная земля дольше сохраняет влагу и медленнее высыхает, чем непаханая или слежавшаяся? 10. Биологи говорят, что в ходе эволюции сохраняются те приобретенные изменения, которые способствуют сохранению и процветанию вида. Почему же наши предки утратили волосяной покров, который защищал их до появления одежды? 11. В организме человека есть множество рецепторов, воспринимающих сигналы из внешней и внутренней среды и преобразующих их в нервные импульсы. Один из них — тот, который заставляет глаз периодически моргать, чтобы не высохло глазное яблоко. Как устроен этот рецептор? 12. Почему аквалангиста, который дышит под водой сжатым воздухом, нельзя быстро поднимать на поверхность? 50
Ответы: 1. Тепло от кастрюли не так вредно, как испарение ее содержимого и образование конденсата на морозильнике. Поэтому горячую кастрюлю ставить в холодильник можно, надо только плотно закрыть ее крышкой. 2. В порах кусочка сахара содержится много влаги, которая испаряется, увеличивает влажность и предотвращает засыхание сыра. 3. Можно, если радиатор холодильника вывести из кухни наружу, как это сделано у кондиционера. 4. При нагревании корка арбуза расширяется и заставляет расшириться сердцевину. А по принципу Ле-Шателье, если при нагревании вещество расширяется, то при быстром (адиабатическом) расширении оно должно охлаждаться. 5. Водяной пар легче воздуха (молекулярный вес 18 против средней величины для воздуха — 29). Когда пар поднимается вверх, его концентрация возрастает и он начинает конденсироваться на потолке ванной или бани, хотя температура там выше. 6. Спортсмен при прыжке на 2 м 20 см поднимает свой центр тяжести лишь на один метр, поскольку изначально его центр тяжести находится не на уровне земли, а на уровне, скажем, 1 м 20 см. На Луне он сможет поднять свой центр тяжести на шесть метров (если пренебречь отличиями костюма и некоторыми другими деталями), стало быть, прыгнет на семь. 7. Кинетическая энергия действительно одинаковая, но еще надо развернуть вектор скорости. Спортсмен при этом имеет КПД около 20%, а фиберглассовый шест почти 100%: он работает как пружина — сжимается, поворачивается и распрямляется. 8. Не является, потому что точки начала и конца движения находятся на разной высоте. Оптимальный угол составляет около 37 градусов. 9. В слежавшейся почве вода поднимается к поверхности по многочисленным капиллярам и испаряется. В рыхлой земле зазоры между комками велики и втягивания воды не происходит. 10. Большинство хищников догоняют человека на короткой дистанции, но на длинной дистанции человек побеждает. Выносливость человека при беге на длинные дистанции связана с отсутствием волосяного покрова и развитием на оголенной коже потовых желез — выделяющуюся при деструкции питательных веществ воду надо удалять. 11. Слезы содержат соль. Когда они подсыхают, соленость остатка возрастает, увеличивается осмотическое давление, и соль диффундирует в окружающие ткани, увеличивая их электропроводность. 12. Под водой давление выше, поэтому воздух, которым дышит аквалангист, должен иметь давление выше атмосферного. При этом азот растворяется в крови, а при резком уменьшении давления выделяется в виде пузырьков, которые могут закупорить сосуды. 4vd0 ОЬПЛО 1Д, ЧШ> НА. О МАО «т олько в нашей лаборатории органической химии была лампа!» Конечно, Дж.С.Хэммонд, известный американский физикохимик, член Национальной академии наук, автор постулата о структуре переходного состояния химических реакций, имел в виду вовсе не те лампы, которые освещают помещение. В конце 1998 года он написал предисловие к специальному историческому выпуску журнала «Спектр»; этот номер посвящен шести ученым-фотохимикам, которые родились в 1938 году. А сам Хзммонд, которому в мае 1999 г. исполнилось 78 лет, рассказывает в предисловии о 50-х годах, когда эти молодые фотохимики только начинали свои исследования (среди его первых дипломников в Калифорнийском технологическом институте был Н.Дж.Турро —впоследствии автор известного учебника по фотохимии, переведенного на русский язык). «В те времена, — пишет Хэммонд, — мы были пионерами в зтой области, настоящими первооткрывателями. Мы первыми начали измерять квантовые выходы фотохимических реакций в растворах, мало задумываясь о результатах, но исправно их публикуя... По современным стандартам, наше лабораторное оборудование было исключительно примитивным. Но мы могли гордиться тем, что были, вероятно, единственной «органической» лабораторией, оборудованной для проведения фотохимических исследований. У нас была «оптическая скамья» с лампой — источником излучения, с линзами, фокусирующими это излучение на образец, с жидкостными фильтрами (кюветы с различными окрашенными растворами, пропускающими только нужную спектральную область излучения источника), с калиброванной термобатареей, измеряющей интенсивность света, поглощенного образцом». Из статей, опубликованных в этом выпуске, для нас наиболее интересна как раз та, в которой 51
рассказано не о химии. Один из юбиляров, директор Центра фотохимических исследований Д.К.Некерс, рассказывает об изменениях, которые произошли с тех пор в окружающей нас жизни. В 1938 году, когда он родился, не было пенициллина и большинства других антибиотиков и бактериальная инфекция становилась смертным приговором — выживали лишь счастливчики. В больницах не было рентгеновских аппаратов и томографов. Для анестезии использовали диэтиловый эфир. Зато не было СПИДа и атомной бомбы. В школах и вузах, как и сейчас, преподаватели учили, а студенты учились. Но шариковых ручек не было. Школьники писали графитовыми карандашами или ручками с перышками, которые обмакивали в чернильницы, а учителя — мелом на досках. В классах не было ни проекторов для показа «про- зрачек», ни даже простых проекционных фонарей для слайдов, не говоря уже о телевизионных или компьютерных мониторах, а «дистанционное обучение» могло означать лишь то, что учащийся сидел на задней парте. За плохое поведение школьник мог быть наказан розгами, хлыстом или палкой. В огромных количествах продавалась копировальная бумага. Множество секретарш целый день колотили по клавишам пишущих машинок, а торговые сделки подтверждались документами, написанными от руки. Большинство девушек не курили, а те, которые курили, не делали этого на улице. Большинство из тех, кому минуло двадцать, знали, как надеть на лошадь уздечку, как оседлать ее или запрячь в повозку, умели подоить корову. Центральное отопление было редкостью, а все «удобства» в школах, жилых домах и церквях были во дворе. Университетское образование было доступно лишь немногим, и в основном— белым мужчинам. В Южных штатах поезда имели особые вагоны для негров; на станциях и вокзалах для черных и белых были отдельные залы ожидания, фонтанчики для питья, закусочные и туалеты. Люди не знали, что такое телевизор, стереоприемник, CNN, плейер, автоматическая междугородная и международная телефонная связь, скоростное шоссе, автоматическая коробка передач. Известное сейчас любому пользователю компьютера слово «hardware» означало продававшиеся в специальных лавках скобяные товары — молотки, пилы, гаечные ключи и т.п. А «software», если такое понятие вообще существовало, можно было найти разве что в магазинах дамского белья. Еще не изобрели пепси и соки в картонных упаковках длительного хранения. В некоторых штатах (Канзас) не продавали пиво, в других (Техас) его можно было купить только в закрытых клубах. Газированные напитки продавались только в бутылках зеленого стекла, которые надо было потом сдавать. Не было легких алюминиевых баночек, пластиковых бутылок. «Изделия из пластмассы» означало — сделанные из бакелита. Нейлон появился только в середине 40-х годов, а тефлон, полистирол, пенопласт, полиэти- лентерефталат, поливинилхлорид и другие синтетики — еще позже. Женщины носили хлопчатобумажные или шелковые чулки. Химики в лабораториях работали с пробирками и аналитическими или техническими весами с двумя чашками, а использованные реактивы и отходы выливали прямо в раковину. Не был изобретен один из основных аналитических методов органической химии — ядерный магнитный резонанс; не было в продаже и серийных инфракрасных и масс-спектрометров, а спектры в ультрафиолетовой и видимой области надо было снимать по точкам. Не было даже газовых и газо- жидкостных хроматографов. Химики- органики нередко пробовали на вкус продукты своих синтезов, а выпачканные реактивами руки мыли бензолом, хлороформом и четыреххлористым углеродом, поскольку не было ни Агентства по охране окружающей среды (ЕРА), ни закона, регламентирующего профессиональную безопасность и здоровье (OSHA). Лишь редкие университеты имели свои химические исследовательские лаборатори и. Большинство американцев никогда не пересекали океан, а большинство жителей Европы и Азии никогда не бывали в США или Канаде. Граница между Германией и Францией была закрыта, и лишь отдельные отчаянные храбрецы осмеливались пересечь ее. Не было ни Бенелюкса, ни НАТО. Общий рынок, железный занавес, Берлинская стена, Северная и Южная Корея — всего этого еще не было. Никто в мире не слышал о Мао Цзедуне, Ленина считали героической личностью, а в СССР на всю катушку шли сталинские чистки. Чемберлен еще должен был «принести мир» Англии, а Гитлер— оккупировать Судеты, вторгнуться в Польшу и начать Вторую мировую войну. Пирл-Харбор был безвестной военно-морской базой где-то в Тихом океане, Рузвельт был озабочен составом Верховного суда, а мир — выходом из Депрессии. «В общем, человечество много чего приобрело за эти 60 лет, — завершает свой краткий исторический обзор Д.Некерс. — Мы, например, сумели СОСДвМ Л.Намер да начала несколько примеров. Школьника спрашивают — какова будет концентрация кислоты, если слить вместе два стакана — с 10%-ной кислотой и 15%-ной? Обычный ответ — не смейтесь, это действительно так — 25%. После этого школьника спрашивают — а если слить вместе стакан 40-градусной водки и плохонького, 20-градусного, самогона, будет ли 60 градусов? В ответ — хохот. Второй пример, из физики. Преподаватель берет кусочек галлия, показывает аудитории — нормальный кусок металла. Зажимает в кулаке и начинает вести занятие. Через пять минут раскрывает ладонь — на ней лужица жидкости. Вопрос — что 52
изобрести оружие, способное мигом уничтожить всех нас, и продолжаем изобретать все новые способы для этого. Однако мы все же немного научились жить рядом друг с другом и уважать то, что нас друг от друга отличает. Человечество становится чуточку добрее и великодушнее; в 1998 году мы больше ценим мир и отвергаем войну, чем полвека назад. Несколько лет назад один из самых способных выпускников нашего университета с удивлением посмотрел на меня во время вручения дипломов, когда я сказал ему: «Том, ты даже не представляешь себе, насколько ты счастливый парень. Ведь в течение твоей профессиональной карьеры и всей будущей жизни произойдет так много удивительного! Твои открытия и открытия твоих коллег будут просто поразительными». Но я действительно так считаю. И с благоговейным трепетом смотрю на следующие десятилетия...» И.Леенсон за металл? Обычные ответы — припой, олово, реже — свинец, однажды сказали — натрий. После этого задается вопрос — на столе стоит подключенный к сети паяльник. Возьметесь ли вы за его жало пальцами? Издевательский смех. Препод считает нас дураками!... Тут полезно сделать паузу и походить по классу, катая галлиевую лужицу по ладони и ласково поглядывая на слушателей. Смех понемногу стихает. До них доходит, что они сморозили. Пример третий. Вопрос — некоторая величина уменьшилась на 50%, и результат равен X. Чему была равна исходная величина? Пауза. Формулируем вопрос по- другому. К вам должен прийти гость, которому, в силу его диеты, надо съесть ровно 100 г вареного мяса. Мама просит вас пойти в магазин и купить мясо для гостя, учитывая, что мясо при варке уваривается наполовину. Сколько мяса вы купите? Ответ следует мгновенно. Вообще, на личном опыте и по разговорам с преподавателями математики, физики и химии создается впечатление, что в голове у школьников имеются два несообщающихся сосуда — в одном реальная жизнь, а в другом — школьная наука. Не будем уж об истории. То, что эту науку можно применять для жизни — то есть для ее понимания и предсказания событий, — звучит для школьников, как малопонятная шутка. Но почему сложилась ситуация «несообщающихся сосудов» с математикой, физикой и химией? Каждая из этих наук состоит—в обычном, бытовом, смысле — из собственного аппарата, абстракций, методов и т.д. и из применений. Мы, преподаватели, и мы, специалисты в области этих наук, хорошо понимаем, что есть и то, и это, и понимаем, как это все взаимодействует. Но школьник этого не знает. Возникают два варианта преподавания. Первый — изложить принципы и абстракции, благо в этих науках — если мы имеем в виду последующее их применение обычным человеком — таких абстракций немного. Причем нам они представляются ясными, простыми и, главное, понятными. Потом, на основе этого аппарата, научить человека жить и применять. В ответ на это предложение собеседник смеется и предлагает пойти в магазин и купить 29,4 ньютона картошки. Но ситуация со школьниками не смешна, а трагична. Существует другой подход. Когда-то учили так — некто купил пять аршин сукна по столько-то и три аршина сукна по столько-то... и фунт чая по столько-то. Смешно и давно забыто? Но задумайтесь на минуту и осознайте, какие научные и инженерные результаты получило поколение, обученное именно так, — поколение наших дедов и отцов. Разумеется, теоретически можно было бы учить по методу «сначала абстракции, потом применения», но беда в том, что за время обучения абстракциям в школьнике вырабатывается определенное отношение к абстракциям и учебе. Человек вообще не «чистый лист бумаги», и уж тем более он не таков, когда обучение уже пошло. Отношение начинает формироваться сразу же. Шахматист, делающий в каждой позиции локально лучший ход, быстро проиграет. И при преподавании надо учитывать последствия в виде формирующегося отношения и убеждения, что школа здесь и надо вызубрить и сдать, а жизнь — вон она, за окном. Разумеется, среди школьников попадается несколько процентов тех, кто любит абстракции и игру с ними. За- ШКОЛЬНЫЙ КЛУБ метим, что для них это, во- первых, игра, а во-вторых, с такими школьниками надо работать иначе. Возможно, что они будут счастливее — а значит, и общество получит больше пользы, если они будут учиться в математических (физических, химических, естественно-научных и т.п.) школах. Но для остальных — то есть почти всех — каждое правило, каждый физический закон, каждая химическая реакция должны сопровождаться примерами эффективного применения в реальной жизни. На это собеседник — тот самый остряк, который потчевал нас анекдотом про ньютоны и картошку, — немедленно возражает, что объем курса возрастет втрое. Увы! Нашего собеседника учили «абстрактным способом». Четыре действия арифметики он знает, но в реальной жизни не применяет. И не может сообразить, что время прохождения курса измеряется не толщиной корешка учебника, а отношением объема к скорости усвоения. Вот практический пример — пусть попробует съесть небольшой батон, но не запивая молоком. Может быть, тогда дойдет. Школьные курсы должны строиться на примерах и задачах из практической, понятной и интересной школьникам жизни. А если таких курсов нет, то педагог может вводить в стандартный курс «примеры из жизни». Некто купил ксивник за грин и три пакета бисера для фенечек за бакс... 53
Нитроглицериновый Академик А.Д.Ноздрачев, доктор химических наук К.Н.Зеленин Нет, что ни говори, а нитроглицерин вещество выдающееся! Почти сразу после появления на свет нитроглицерина про него начали складывать апокрифы. Например, такой. В студеную зимнюю пору английский крестьянин выпил бутылочку нитроглицерина, чтобы согреться, и умер. Замерзшее тело бедняги нашли на дороге и положили оттаивать у печки. Мертвец взорвался, разрушив дом и покалечив хозяев. Впрочем, шутки шутками, а немногие химические вещества оказали такое влияние на судьбы людей, как нитроглицерин. Кто-то скрупулезно подсчитал, что с помощью нитроглицерина было построено 3204 моста и 80 туннелей, включая знаменитый Сен-Готардский. Невозможно счесть, сколько людей спасла от смертельных приступов ишемической болезни вовремя принятая таблетка нитроглицерина. На счету нитроглицерина по крайней мере один монарх (Александр II) и несчитанное число жертв идейного террора рангом пониже. Не было бы нитроглицерина, не повесили бы Александра Ульянова, глядишь, и вместе с его братом Володей вся мировая история не пошла бы «другим путем». Наконец, не было бы Нобелевских премий. Русский динамит Почти полтысячи лет самым страшным взрывчатым веществом был черный порох, придуманный полумифическим монахом Бертольдом Шварцем. В 1846 году были синтезированы сразу два взрывчатых вещества принципиально другого класса— нит- роэфиры. Христиан Шенбайн доложил на заседании Базельского общества естествоиспытателей о получении нитроклетчатки (пироксилина). В Париже итальянский химик Асканио Со- бреро получил нитроглицерин. Со- бреро работал ассистентом профессора Жюля Теофиля Пелуза, а Пелуз имел должность Консультанта управления порохов и селитр. Должность писалась с большой буквы потому, что Пелуз был главным государственным пиротехником Франции. Далее в истории нитроглицерина начался этап, который в наших книжках описывают удивительно однообразными словами: «А задолго до этого великий русский (имярек) изобрел паровоз (пароход, самолет, рентген...)» В данном случае «великим русским» был химик Н.Н.Зинин, предложивший якобы безопасный способ начинять нитроглицерином вместо пороха бомбы для мортир защитников Севастополя. Но по-видимому, способ Зинина оказался не таким уж безопасным, потому что история не сохранила никаких свидетельств применения зининских «катюш» в период Крымской войны. После войны идею Зинина, о сути которой можно судить только предположительно и которая, по-видимому, заключалась в пропитке порохового заряда нитроглицерином, пытался реализовать военный инженер В.Ф.Петрушевский. И тоже безрезультатно, хотя на этот раз речь шла о более реальном проекте — стационарных минах, а не орудийных сна- 54
рядах. Порох имел малую адсорбционную емкость и к тому же вызывал разложение нитроглицерина. Но Пет- рушевский не сдавался, пытаясь разными способами стабилизировать нитроглицерин. Вместо черного пороха он искал такое химическое соединение, которое адсорбировало бы нитроглицерин и нейтрализовало кислые примеси, образующиеся при его постепенном разложении. В 1866 году Петрушевский предложил для этой цели углекислую магнезию. На этом так называемом «магнезиальном динамите» и закончилась отечественная военная история нитроглицерина, потому что с 1867 года по всей Европе начали работать заводы Нобеля и вопрос об «истинно русском динамите» отпал сам собой. Динамитная мафия Все знают, что динамит изобрел Альфред Нобель. Но наверное, не всем известно, что пиротехника была его наследственным увлечением. Отец Альфреда, когда их семья жила в России, придумал, по сути, прототип современной торпеды — пароход-брандер, который загружался не горючими материалами (чтобы, взяв на абордаж неприятельское судно, сгореть вместе ним), а взрывчаткой. Экипаж парохода-мины, направив его на цель, потом, естественно, прыгал за борт. Во время Крымской войны Нобель- старший организовал минирование Финского залива от англо-французской эскадры адмирала Непира, уже собравшейся высадить десант в Кронштадте. А кроме того, в 1840-х годах в Петербурге среди домашних учителей Альфреда был химик Зинин. В 1850-м отец отправляет Альфреда продолжать обучение в Париж — к профессору Пелузу, как вы догадываетесь. Вернувшись из России в родную Швецию, отец Нобеля наладил кустарное производство нитроглицерина и зарабатывал на этом деньги, пока в 1865 году его мастерская в городке Геленборге не взлетела на воздух. При взрыве погибли старший брат Альфреда и еще трое человек. Только после этого Нобель-старший отошел от дел. Семейную эстафету подхватил сын Альфред, сам уже высококвалифицированный пиротехник. Еще в 1863 году он изобрел инжектор-смеситель азотной кислоты и нитроглицерина, а это создало предпосылку для многотоннажного промышленного производства и создания 56 сети заводов в разных европейских странах. Оставалось оформить правовую сторону дела, что Альфред Нобель и сделал в том же году — запатентовал техническое использование нитроглицерина. А в мае 1867 года он взял патенты на динамит («взрывной порошок Нобеля») в Англии, потом в Швеции, России, Германии и еще нескольких странах. Нобель-младший просто-напросто выбрал удачный адсорбент для нитроглицерина. Нашел он его в буквальном смысле на земле. Попробовал разновидность глины — инфузорную землю, или кизельгур, и та подошла идеально. Пористый, легкий, инертный и дешевый кизельгур прекрасно поглощал смертельно опасную жидкость, превращая ее в сравнительно безопасный твердый динамит, для подрыва которого требовались значительные усилия. Например, детонатор. А детонатор Альфред Нобель изобрел еще в 1863 году, словно заранее зная, что потребуется для окончательного успеха главного дела их семьи — мафии, как сказал бы на родном итальянском языке создатель нитроглицерина Асканио Собреро. Кстати, сам Собреро был консультантом динамитной фабрики Нобеля, построенной на родине Асканио в Авильяно близ Турина. Странные симптомы Историки химии любят писать, будто еще Собреро заметил, что вдыхание паров нитроглицерина вызывает головную боль. Возможно, роясь в архивах, историки находили там указания итальянского профессора еще на один симптом, но не принимали его всерьез и относили на счет общеизвестного темперамента южных народов. Да и мудрено было предположить простым историкам науки, еще не знавшим о «виагре», что этот симптом как-то может быть связан с нитроглицерином. Впрочем, все это лишь фантазии. Точно известные факты таковы. В 1867 году английский врач Л.Брайтон обнаружил, что органическими нитритами, в частности амилнитритом, можно лечить стенокардию. Артур Конан Дойл, который был по профессии врачом и следил за новинками в медицине, тут же написал рассказ «Опасный пациент», где жертву отравили амилнитритом. Свойством сни- H2N 2 \ nh — (СН2Kснс°ОН + 3/202 мать стенокардические приступы обладал и нитроглицерин. В 1885 году его официально включили в британскую фармакопею. А в 1890 году прописали Альфреду Нобелю, у которого заболело сердце. Нобель наотрез отказался его принимать и написал в письме другу: «Разве не ирония судьбы, что мне был прописан нитроглицерин для внутреннего приема! Они называют его тринитрин, чтобы не пугать химиков и общественность». Во время Первой мировой войны врачи заметили, что у рабочих фабрики боеприпасов, которые упаковывали взрыватели с нитроглицерином, кровяное давление понижено. В итоге появилась новая лекарственная форма нитроглицерина в виде таблеток. Но еще долгие годы механизм действия лекарства был неизвестен. Например, в популярном справочнике Машковского врач мог прочесть следующее: «Экспериментальные данные показывают, что эффективность нитроглицерина при коронаро- спазме связана с угнетающим влиянием на сосудосуживающие импульсы». Эскулапы полюбознательней задавались вопросами: «Что за угнетающее действие? Какие импульсы?» — но ответа нигде не находили. И, махнув рукой, продолжали прописывать пациентам испытанное временем лекарство. Загадку нитроглицерина удалось разгадать только в начале 1980-х годов. «Химия и жизнь» (№ 12 за 1998 год и № 1 за 1999 год) подробно писала об открытии нобелевских лауреатов 1998 года по физиологии и медицине Роберта Ферчготта из Бруклинского университета, Луиса Игнар- ро из Калифорнийского университета и Ферида Мурада из Университета штата Техас, а также о четвертом претенденте на премию — Сальвадоре Монкаде. Последнему принадлежал приоритет проведения решающих экспериментов, превративших гипотезу Ферчготта и Игнарро о физиологической роли N0 в медицинский факт. Добавим лишь, что Монкада действительно первым сообщил о том, откуда оксид азота берется в клетках эндотелия (внутренней выстилки) кровеносных сосудов. Но к сожалению, в каждой из трех естественно-научных областей Нобелевскую премию присуждают каждый год не более чем троим ученым. Кто- то из этой четверки должен был остаться за бортом. Нобелевский коми- СоА H?N *• \ NH—(СН2)зСНСООН + 2NO ° NH2 + НгО
тет счел лишним Монкаду, и спорить тут было глупо: хозяин — барин. А в данном случае хозяин вдвойне, ибо нобелевский комитет — шведский и речь шла, по сути, о наследии шведа Альфреда Нобеля сразу в двух его ипостасях — денежном и научном, нитроглицериновом. Когда выяснили физиологическую, сосудорасширяющую, роль окиси азота, стало понятным и терапевтическое действие нитроглицерина, а заодно всех остальных нитропрепаратов. Нитроглицерин — типичный пример про- лекарства. Как явствует из самого этого слова, внутрь организма нитроглицерин попадает в виде предшественника того вещества, которое в результате метаболических процессов получается в организме из нитроглицерина и лечит недуг. То есть в данном случае пролекарство — нитроглицерин, а собственно лекарство — N0. Таблетка нитроглицерина рассасывается под языком, диффундирует в кровь, где легко, как все сложные эфиры, гидролизуется с образованием нитрат-иона: СН2" СН2~ СН2- -ON02 -0N02 -0N02 ЗНгО СН2" I СН - I СН2~ -он -ОН +3HN03 -ОН Гемоглобин крови и железосодержащие ферментные системы гладко- мышечных клеток восстанавливают нитрат-ион с образованием оксида азота: 3Fe2+ + NO3 + 4H+ — 3Fe3+ + NO + 2Н2О Последнее превращение хорошо известно в аналитической химии как качественная реакция на нитрат- ион — реакция «бурого кольца». Стимулятор научной потенции Тотчас после открытия сосудорегулирующей роли N0 началось интенсивное изучение механизмов этого явления. Очень скоро установили, что молекула оксида азота действует не только на сердечно-сосудистую систему, ее биологическое действие было универсальным. Газообразный оксид, проникая сквозь клеточные мембраны, непосредственно участвует в передаче возбуждения между нервными клетками, а также между нервными, мышечными и секреторными клетками. А это, в свою очередь, означает, что практически все стороны деятельности нервной системы — сон, бодрствование, мотивации, эмоции, память, координация движений, работа желез и многие другие — немыслимы без участия оксида азота. Но и этого мало. N0 активно участвует в формировании защитных реакций организма, например в борьбе с инфекциями, активируя иммунные процессы. С N0 связаны регуляция секреции инсулина, почечной фильтрации, репаративных процессов в костях и коже, слизеобразования в кишечном эпителии. И наконец, регулируя просвет сосудов, N0 перераспределяет потоки крови в организме. Оксид азота активирует фермент гуанилатциклазу. Та превращает гуа- нозинтрифосфат (ГТФ) в циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ). А тот, в свою очередь, расслабляет гладкие мышцы эндотелия сосуда, который расширяется и пропускает через себя больше крови. Обратный процесс регулирует другой фермент — фос- фодиэстераза, гидролизующая молекулу цГМФ в ГМФ. Сейчас активно ищут другие биохимические механизмы действия N0, чтобы попытаться использовать их в борьбе с пневмонией и раком. А нитроглицерин из чисто сердечного препарата превратился в общепризнанное лекарство от ангины. Однако наибольшую популярность N0 получил как средство против импотенции. В 1992 году группа Д.Снейдера установила, что фермент, участвующий в образовании N0, активно вырабатывают нейроны полового члена, а это способствует кровенаполнению, то есть эрекции. В результате появилась чудодейственная «виагра», совершающая ныне триумфальное шествие по миру. Почти полуторавековой нитроглицериновый круг замкнулся. По идее, теперь нынешним производителям «виагры» надлежит учредить фонд, аналогичный нобелевскому, и вручать премии за высокую и продолжительную потенцию в науке. Если они не пожадничают с деньгами и увеличат премиальные хотя бы вдвое против нобелевских, то наука войдет в следующий XXI век под знаком... Р-—О ОН не/ Ч I их НО Р О СН2" ОН НО ОН Впрочем, остановимся, чтобы не наговорить лишнего. Скажем еще только одно. Оба эпохальных открытия — и нитроглицерина, и физиологической роли N0 почему-то вызывают почти религиозное чувство умиления перед этими действительно чудесами науки. Но скажите на милость, что тут удивительного, если земная атмосфера состоит на три четверти из азота? Проще говоря, получается, что слона-то заметили под самый конец, когда всех таракашек изучили. Хорошо, что вообще заметили.
Всемирно известные толковые словари Вебстера ведут родословную от первого издания 1828 г., в котором Ной Вебстер A758-1843) объявил, что публикует Американский словарь английского языка «для истинных ученых, чтобы критиковали, и для глупцов, чтобы придирались». В каждом издании французского справочника «Кто есть кто» среди всех биографий помещалась одна вымышленная — специально для изобличения пиратских перепечаток. Омар Хайям писал: Я мир сравнил бы с шахматной доской, То день, то ночь, а пешки — мы с тобой... (пер. И. Тхоржевского) А между тем историк И.Линдер указывает, что во времена Хайяма в шахматы играли на не раскрашенной в два цвета доске. В Парижской национальной библиотеке первые издания книг, которым, по мнению библиотекарей, суждена сколько-нибудь долгая жизнь, отмечают зеленой треугольной печатью. Победитель конкурса по зазыванию свиней с дальнего расстояния (США) дает интервью прессе: «В вашем голосе должна быть не только сила, но и убедительность; вы убеждаете свиней, что у вас кое-что для них припасено». На озере Кенигзее (Голландия) в старину проходили необычные соревнования по стрельбе: стрелки целились не в мишень, а в ее отражение в воде, и пуля попадала в цель рикошетом. В 1930 г. завод «Красный путиловец» пригласил на должность «силача по передвижке и переноске» А.Я.Гликина A898 г.р.). Специальная комиссия после его обследования заявила: «Во избежание несчастных случаев при совместном поднятии тяжестей ввиду неодинаковой силы Гликина и остальных рабочих целесообразно использовать его исключительно индивидуально». С.А.Кучай Время тянется из будущего в прошлое. Мы всегда помним о своей смерти, как если бы она уже была. Мы знаем об ограниченности отпущенного нам времени и, изживая его, стремимся его экономить, находя для этого все новые и новые способы. Не артезианская ли это находчивость? Герой Огдена Нэша — Артезиан тоже экономил время. Он сократил свой сон, перешел на питательные таблетки, а высчитав, что сбережет несколько дней жизни, не спускаясь в лифте, выпрыгнул в окно небоскреба. Мы торопимся, чтобы успеть, и наша постоянная спешка породила чудовищную усталость. Эдмунд Гуссерль видел в ней наибольшую опасность для Европы. Но как знать, может быть, наше спасение именно в усталости? Европеец устал от нескончаемых трудов — он ищет праздника. Праздника без оглядки на его окончание. Праздник — это игра в ерунду, это возможность не доводить ничего до конца, это возможность ничего серьезного не начинать. Многие рассказы Борхеса — это как бы проекты на будущее: неплохо было бы написать историю того, энциклопедию сего, да чтобы было таким-то образом. И всем заранее известно, что это никогда не будет написано. Стать историком — значит решиться думать о таких вещах, о которых, по вашему мнению, никто больше думать не будет. Ну что бы вы сказали, если бы я пообещал написать для вас историю стульев? Почему именно стульев? Потому, что стул — тема весьма благодарная. Еще бы! Обыденная и потому почти незаметная, эта вещь значит в нашей жизни удивительно много. Может быть, потому, что человек всегда стремится к надежности. Ему всегда нужно на чем-то основаться, чем-то подпереться, на что-то присесть. И очень часто этим чем-то оказывается обыкновенный стул. В африканском племени ашанти (Гана) стул — первый подарок отца младшему сыну, то есть в некотором смысле — инициирующая вещь. Младший сын вскоре узнает, что в стуле хранится и проживает дух его владельца. И, вставая со стула, он будет переворачивать его
3 УЧЕНЫЕ ДОСУГИ набок, чтобы злой дух не смог сесть на него. Каждый человек в племени имеет свой стул, украшенный представляющим только его орнаментом. Стул вырезается из цельного куска дерева. Перед работой резчик обращается с молитвой к духам — за помощью в этом ответственном деле. Стулу доверял собственное спокойствие Блез Паскаль. Однажды (ведь все на свете происходит лишь однажды) Паскаль с друзьями отправился на прогулку в коляске, запряженной лошадьми. Проезжая через мост, часть которого не имела перил, лошади увидели пролом, а в проломе — кошмарную черную бездну. Лошади испугались, рванули и упали с моста, в последний момент оборвав постромки. Коляска остановилась на самом краю пропасти. Все ахнули, а чувствительный Паскаль потерял сознание. После этого случая у него развилась боязнь пустого пространства. Он стал писать об ужасающей бесконечности, «центр которой везде, а окружность — нигде», и требовать, чтобы на вечерах и вечеринках слева от него обязательно кто-нибудь сидел, иначе — ставил возле себя стул. Стулом он отгораживался от ужасающей бесконечности, в стуле искал поддержки и опоры. Интересен кантовский стул — стул для размышлений о предельных вещах. В распорядке дня кенигсбергского мудреца был час, полностью посвященный размышлениям. В этот час Кант садился на стул, поставленный у окна, и — думал. Окно его выходило на ратушу, которую Кант любил обозревать во время размышлений. За долгие годы между окном и ратушей выросло огромное дерево, и ветви его заслонили ратушу. Кант не поленился, не поскупился и распорядился спилить это дерево за какую-то большую сумму денег. За также немалые, должно быть, деньги Кант купил петуха, мешавшего ему думать своим пением. Одному Канту известно, насколько вкусен получился из него суп. Стул Вольтера — зто кресло, мягкое и удобное, как все французское Просвещение, эпоха желания и наслаждения. Кресло, размягченный стул, — место, на котором могут родиться только размягченные мысли. Впрочем, из кресла Вольтера всегда торчало множество пружин. Стулу доверила свое благополучие теща знаменитого Кисы Воробьянинова. Она зашила в него клад, и весь роман веселых одесситов посвящен выслеживанию этого стула. А помните старые вестерны? Стул — это зачастую то, что первым подворачивается под руку в драке. Ударить стулом надежнее, чем голой рукой. Стул — символ стабильности, незыблемости. Стулья Собакевича были такими же крепкими и тяжелыми, как он сам. Как тут не вспомнить стул Михаилы Ивановича, героя Алексея Толстого? «Кто сидел на моем стуле и сдвинул его с места?» Маша попадает в такое место, где все всегда стоит там, где положено, в место, где не принято принимать гостей, — ведь стульев всего три! Там же, где гостей принимают, им ставят стул — «Присаживайтесь, в ногах правды нет. Может, чайку?» Как там у Гребенщикова? «...и ставит стулья друзьям своим, поскольку им негде пить». Если стул — это то, чему доверяешь, то, на что садишься без опаски, то зто безусловное доверие использует коварный стул — стул, которого не оказывается. Это может быть стул с кнопкой, стул, который быстренько убирают, стул, наскоро собранный, подставленный кому надо и — ломающийся в самый ответственный момент. Коварный стул входит в список излюбленных школьных развлечений с самых первых дней существования школ. Стул ироничен. Есть вещи серьезные, задумчивые, терпеливые — например, лопата. Стул же несерьезен с самого начала. Может быть, потому, что связан с материально-телесным низом? В таком случае самый ироничный стул — это стульчак, стул с дыркой, собственно, даже не стул, а насмешка. Есть последний стул — стул смерти. Это электрический стул, это и стул — или табурет, — подставляемый висельникам. Стул как последняя опора. Когда ее выбивают, человек оставляет этот мир. Гуэр- цзы сказал однажды, что смерть представляется ему в виде шаткого стула. Стулья — буквы интерьера, подобно тому, как места — буквы пространства. Стул, безусловно, может рассматриваться как место. Так, в детском саду каждый ребенок имеет свое место — свой стул, помеченный цветочком или зайчиком. Каждый садится на свой стул — каждый знает свое место. Не отсюда ли поговорка: нельзя сидеть на двух стульях сразу? Стул выступает как естественное место, и весь мир представляется совокупностью, нет — местом этих мест. Само это место можно представить как мировой стул, на котором крепится, основывается все сущее. И, наверное, было такое время, когда весь мир под Стул пешком ходил. Мировой стул — зто не моя досужая выдумка. Вспомните Старшую Эдду — престол Хлидъскьяльв, стоящий в самом центре мира. На этом престоле имеют право сидеть лишь Один и его супруга. Как есть истинные вещи, так есть и истинные хозяева. И как знать, может, наступит время, и на стул, поддерживающий на манер гигантской черепахи весь наш мир, обрушится Чей-нибудь огромный зад! 59
Дмитрий Брисенко В Париже существует специальная служба, высылающая курьера в дом к тем, у кого за столом собралось тринадцать человек. Таким образом, наиболее суеверные граждане могут спокойно продолжить празднество. Интернет, по материалам рубрики «Новости со всего света» Ч I epai етырнадцатыи ераклит Германович стоял на пороге. Он не успел сосчитать и до пяти, а дверь уже стала открываться. И в ее проем Гераклит Германович громко произнес: — Здравствуйте-здравствуйте! Вот я и пришел. Надеюсь, ждали? А подъем по лестнице дался ох как нелегко! И хотя Гераклит Германович принципиально не воспользовался лифтом (он любил иногда почувствовать напряжение своего немолодого тела), все-таки пожалел себя: мол, что же это, даже ноги дрожат! Открывшая ему маленькая полная женщина (видимо, хозяйка) торопливо воскликнула: — Ждали, конечно, еще как ждали! Да вы проходите, чего в дверях-то стоять? Леха, Петька, Николай Саныч, сюда все! Посмотрите, какой чудесный дедушка!.. А меня Сашей зовут. А вас? Петь, ты помоги ему раздеться. Гераклит Германович отдал в чьи-то заботливые руки свое старенькое пальто, шапку и шарф, отдышался и только после этого сказал: — А меня можно звать дядя Гера. От предложенных ему на выбор двух пар тапочек он решительно отказался: — Саша, голубушка, посмотрите на мои боты! Видите? Это такая специальная обувь, я только когда спать ложусь, их снимаю. Больные ноги, знаете ли, обязывают к комфорту. Эти самые боты были странной формы, точнее сказать, у них не было какой-либо определенной формы; казалось, они когда-то попали в переделку вместе с ногами своего хозяина и с тех пор так и прижились вместе — в тесноте, да не в обиде... В общем, Гераклиту Германовичу было велено тщательно вытереть обувь о половичок, после чего его подхватили под локоть и препроводили в кухню. — Надо же, — тем временем ворковала хозяйка Саша, быстро передвигаясь по квартире, — даже раньше, чем нам обещали, даже понервничать не успела! — А я всегда говорил, что это только молодых за смертью посылать, — отозвался с кухни отец хозяйки, грузный старик с торчащими в разные стороны остатками седых волос на голове. — На стариков только и надейся. Так ведь, Гера? — Точно, — согласился Гераклит Германович, — на нас мир держится. Оставив гостя на попечении отца и пообещав скоро вернуться, хозяйка ушла в комнату, к гостям. Кухня, несмотря на скромные свои размеры, вполне устраивала Гераклита Германовича. Он расположился поудобнее и впервые за этот нелегкий вечер почувствовал себя комфортно. Отец хозяйки плеснул водку в пожилого вида стаканы: — Давай-ка, Гера, проводим старого. — Туда его, куда всех их! — равнодушно поддержал Гераклит Германович. На стене, в мутной водичке висевшей акварели, резвились разноцветные рыбки, и мысли Гераклита Германовича, казалось, окрасились в сумрачные тона этой картинки. «Интересно ведь как все это: сижу вот на кухне, беседуем, а как все кончится? Ни разу ведь одинаково не выходило! Да-а, импровизация — великая вещь! Успел бы он только вовремя...» — Эх, Гера, — продолжил его собеседник, — старики уже, а все работаем! Как же тебя в такую даль угораздило? Аж к нам в Бутово, да еще автобусы сейчас редко ходят! — Редко, да метко, — улыбнулся Гераклит Германович. — Да и не пришло еще время меня списывать. — Он помедлил немного, собираясь задать вопрос, мучивший его весь день, но любопытство вэяло-таки верх над сомнениями: — А что, правда, в нечистую силу верите? — В нечистую... ха-ха! — хрипло рассмеялся отец хозяйки. — Поди ж ты, да кто ж серьеэно-то в нее верит? Мода такая пошла нынче, вот все и поверили. Это все моя дочь: давай позвоним, давай вызовем. Дуреха суеверная! А кстати, часто вас выэывают-то? — Да не то чтобы очень, — как-то задумчиво ответил Гераклит Германович. — Ну, может, пять-шесть раэ... Но его прервала вошедшая Саша и пригласила к праздничному столу. Когда нарядные гости наконец расселись, хозяйка сказала : — Предлагаю тост. Давайте выпьем эа нашего спасителя. Дело в том, что... — Но тут раздался звонок в дверь. — Ой, подождите, я схожу открою. Без меня не пить! «Вот! — обрадовался Гераклит Германович. — Дождался!» Но то оказался Дед Мороз. Гость из Лапландии профессионально шутил, доставал из потертого мешка подарки и вскоре, выпив пару стопок, покинул новогоднюю компанию, пожелав всем легкого утреннего состояния. А Гераклит Германович уселся за стол и вдруг забеспокоился: что-то не получалось, выходило иэ-под контроля. — Так давайте же выпьем за милого дядю Геру! — опять обратилась к гостям хозяйка. —Дело-то вот в чем. Когда я накрыла на стол, то обнаружила, что тарелок на нем ровно тринадцать. Я вообще-то не очень суеверная, но все-таки Новый год! Как встретишь, так и проживешь, сами знаете. Слава Богу, выяснилось, что есть специальная служба — она присылает таких вот замечательных посланцев таким олухам, как мы! — За посланца, за спасителя! — вразнобой поддержали гости. Сверкнули хрусталем рюмки, прозвучали сладостные выдохи. Время же меж тем бежало быстро — колесо старого года уверенно катилось к финишу. И тут Гераклит Германович вздрогнул: звонок прозвучал как выстрел. Сомнений не оставалось — это был он. «Ну, наконец-то! — сказал про себя Гераклит Германович. —Успел-таки, ела- 60
Вполне правдивые истории нового времени ФАНТАСТИКА ва тебе!» И отправился вслед за хозяйкой в прихожую, радуясь в душе ее недоуменному «кто бы это мог быть?». — Вот и моя забава, — тихо произнес Гераклит Германович, рассматривая розовощекого паренька, облаченного в синее форменное пальто с двумя рядами блестящих пуговиц. На голове гостя была мятая фуражка, украшенная крупной эмблемой с цифрой «14» в центре. — С наступающим, мадам! — бодро поздравил он хозяйку. — Я из фирмы «Не приведи Господи, Тринадцать». Вызывали? Вот здесь, пожалуйста, распишитесь, что все правильно, а потом бы водочки и за стол. — Погодите, погодите, я что-то совсем ничего не понимаю! — Хозяйка недоуменно посмотрела на Гераклита Германовича. А тот улыбался. У него был вид, будто все происходящее к нему не относится. Дескать, к чему эти волнения? Ведь не случилось ничего из ряда вон выходящего! Но гости тем временем покинули стол и по одному стягивались к эпицентру события, то есть в прихожую, предвкушая подробные разъяснения. — Так как насчет беленькой? — вновь вопросил парень в форме. — С мороза ведь да и... — Заткнись-ка, сынок! — вдруг резко оборвал его Гераклит Германович. — Ах ты... — задохнулся кто-то, — самозванец! — Сволочь, думал, что сойдет, не узнаем! — Поим, понимаешь, кормим! — Ну, ангел-хранитель, щас ты! Неожиданно Гераклит Германович подпрыгнул и молодцевато прищелкнул каблуками своих ботинок-бот. Те слетели. Гости уставились на его ноги. Наступила тишина. Та тишина, которая зовется мертвой. — Хороши все-таки крема английские, все трещинки и потертости уничтожают, — провозгласил Гераклит Германович, выставляя на всеобщее обозрение массивные, блестевшие матовым блеском копыта. — А сейчас, голуби мои, небольшое шапито. Он ловко спустил штаны, и, повернувшись, явил на обозрение присутствующим непропорционально длинный хвост. Гости замерли. Кто-то был на грани обморока, кто-то нервно захихикал. — Желаю счастья в Новом году! — будто в органную трубу проревел Гераклит Германович. Хвост его встрепенулся, с лихим присвистом прошелся над головами гостей и оглушительно щелкнул. Свет тут же погас, раздался зловещий хохот, и через мгновение Гераклит Гер манович полетел мимо тихо мерцавшей елочки в направлении чернеющих окон.
ой противник посмотрел как бы сквозь меня и надменно произнес: — Господа судьи! Вам не кажется, что господин защитник иногда явно превышает свои полномочия? Он отрицает очевидные факты и вместо честной борьбы всячески пытается увести дело в русло каких-то нелепых догадок и домыслов. Свою защиту он буквально выдувает из воздуха! Он... Впрочем, дальнейшее я плохо воспринимал, потому что от такого наглого заявления у меня застучало в ушах. Когда же я пришел в себя, мой противник уже заканчивал. Видимо, почуяв своим собачьим чутьем мою слабину, он решил заранее сбросить меня со счетов. — Видите, господа судьи, он даже ничего сказать не может! Потому что его подзащитные виноваты на все сто. И он прекрасно это знает. Следовательно... Но я не дал ему закончить, со всей силы ударив кулаком по его скотской роже. Прежде чем упасть, он успел глухо вскрикнуть. Публика в зале замерла. Люди на последних рядах привстали, чтобы лучше видеть происходящее. Потом я врезал ему ногой. Ребра его хрустнули. Подбежавшие охранники оттащили меня в сторону. Я видел, как кто-то помог ему подняться. Лицо его было в крови, и он не мог до конца распрямиться. К этому моменту я выглядел тоже неплохо: несколько выбитых зубов, большая шишка за правым ухом и затекший глаз. Это после общения с охранниками. Но я твердо держал себя в руках до последнего, и, думаю, мое финальное заявление выгодно подчеркнуло мою выдержку и такт в течение всего этого процесса. Главный судья остановил секундомер. — Семь секунд ровно, — произнес он бесстрастным голосом и затем махнул красным флажком. Я сопоставил это с предыдущим хронометражом; по всему выходило, что мной показан неплохой результат. А если судьи зачтут мне еще и состояние аффекта, то я, возможно, буду принимать поздравления. Хотя существовал и весьма неприятный фактор, который мог повлиять на решение судей не в мою пользу: один раз обвинителю, моему противнику, удалось-таки вытолкнуть меня из круга.
л / ФАНТАСТИКА Судьи удалились на совещание, оставив нас с обвинителем наедине. Мы присели на скамейку, стоявшую в отдалении от публики. — Мои поздравления! — произнес он, слегка шепелявя. — Ваше сегодняшнее выступление выглядело весьма убедительным. Если судьи вынесут решение в вашу пользу, я буду искренне рад. С вами действительно было приятно вести дело. Да, интеллигентные люди в наше время — явление редкое, их надобно вносить в охранные книги. Я отнял носовой платок от заплывшего глаза и сказал: — И раньше много слышал о вас, но не мог предположить, что вы окажетесь настолько хороши. Вы буквально заворожили меня своим красноречием. Очень жаль, что нам не довелось встретиться раньше. — Ну, лучше поздно, чем никогда, — улыбнулся он. — А вы все-таки молодец. В финале вы могли выступить еще эффектней, могли бы, так сказать, подключить тяжелую артиллерию, не оставить старику шанса. Но вы — настоящий джентльмен... Помню, как-то в Мичигане я выступал на процессе по разрешению неразрешимого конфликта между двумя нефтяными корпорациями. Очень шумное было дело. Так представьте себе, тамошний адвокат, известный сторонник жестких концовок процессов, чуть было совсем меня не прибил. Судьи там были не то что здесь — ну, такие хамские рожи, они за версту чуют нашу кость, любая интеллигентность их бесит. Дело я выиграл, но в отпуске находился потом около трех лет. — И чем вы занимались все это время? — Частной практикой. Основал школу для подготовки первоклассных прокуроров. От желающих отбоя не было. Ездил по миру, путешествовал, читал лекции в университетах. В общем, вернулся отдохнувшим и в хорошей форме. — Это точно, — подтвердил я, — вы многим молодым дадите фору. — Ну, это вы мне льстите, — опять улыбнулся он. — Кстати, вы обратили внимание, как тонко я сумел вас зацепить во время вашего финального заявления? Вы бросились на меня сломя голову! Но то был мой своеобразный финт, я сделал его специально. Состояние аффекта —это, конечно, хорошо, но здешние судьи принимают его во внимание в одном случае из десяти. В общем, мой друг, опыт на процессах такого уровня бывает жизненно необходим. Опыт и еще раз опыт. — Да, опыт, подобный вашему, действительно бесценен. Но я все-таки уверен, что все сделал правильно. — Возможно, — прозвучало в ответ. Наконец появились судьи. Бесстрастные, точно манекенщицы на подиуме, они важно прошествовали к своим креслам. Стихла торжественная барабанная дробь, и главный судья произнес, обращаясь к залу: — Мы долго совещались, и для этого были все основания. Во-первых, в данном деле есть много неясных моментов. Во-вторых, это далеко не второразрядное дело: участники конфликта — известнейшие в стране деятели, политики, экономисты, финансисты. И наконец, в разрешении этого труднейшего неразрешимого конфликта участвуют лучшие представители обвинения и защиты. В общем, накал высшей борьбы. Мы с обвинителем привстали и слегка поклонились публике. Когда овации стихли, главный судья продолжил: — Но наш высший суд не был бы высшим, если бы мы не смогли разобраться во всех тонкостях этого конфликта. И хотя наше сегодняшнее заседание стало ареной воистину шекспировских страстей, и прежде всего благодаря виртуозным выступлениям обвинителя и защитника, мы можем смело утверждать, что картина конфликта теперь полностью прояснилась. Раздалась барабанная дробь, а когда она стихла, главный судья подал знак зажечь факелы. Это означало, что высший суд считает процесс завершенным. Но кого же назовут победителем? Кто выиграл — я или он? — Итак, дамы и господа, высший суд постановил: сей неразрешимый конфликт признать действительным неразрешимым конфликтом первой степени неразрешимости. Виновников конфликта отстранить от дел и полностью дисквалифицировать профессионально. Защитника и обвинителя отправить в двухгодичные отпуска с сохранением всех привилегий и повышением в ранге до полномочных участников межконтинентальных процессов по разрешению неразрешимых конфликтов. Решение суда окончательное и обжалованию не подлежит. Удар гонга потонул в криках, свисте и рукоплесканиях публики. Мы с обвинителем обменялись крепким рукопожатием. — Поздравляю с окончанием процесса, — кисло улыбнулся он. Что ж, его можно было понять. Несмотря на комплементы в мой адрес, он все-таки ожидал, что его имя впишут в Толстую Книгу победителей на процессах. Ну а меня вполне устроила и эта ничья. К тому же я повысил свой уровень. Вот отдохну годик-другой, и тогда — встречайте нового чемпиона! А пока не поминайте лихом. Я быстро сбежал по ступеням Дворца правосудия, сел в первое попавшееся такси и приказал водителю: «В аэропорт!» Двухгодичный отпуск! Первым делом — привести в порядок физиономию и вставить выбитые зубы. Впрочем, такими следами битвы высочайших профессионалов — следует только гордиться! 63
Крылатое Солнце аже в конце второго тысячелетия находятся люди, которые с опаской относятся к величественным явлениям природы вроде комет или солнечных затмений, и не секрет, что среди европейцев были и такие, кто всерьез уверовал в то, что 11 августа 1999 года, когда Луна закроет Солнце, всех нас ожидает конец света. Что уж тут говорить о древних китайцах: поневоле будешь вооружаться, когда на светило покушаются алчные драконы, вознамерившиеся проглотить его, лишив подлунный мир тепла и света. Современные ученые тоже вооружаются. Заменив устаревшие лук и стрелы на оптику, они отправляются наблюдать солнечные затмения в самые отдаленные уголки земного шара: ведь не так уж часто случается, чтобы полоса тени прошла прямо по Европе, как это было летом нынешнего года! Пятно тени, которую отбрасывает на Землю Луна, вклинившаяся в процессе своего движения по орбите между нашей планетой и Солнцем, имеет радиус около 270 километров. Из-за движения Луны по орбите и вращения Земли вокруг своей оси зта тень движется по земной поверхности, прочерчивая на ней длинную (до 15 000 км) дугу — полосу на поверхности Земли, в каждой точке которой в какой-то момент времени наблюдается затмение Солнца Луной (рис. 1). Скорость движения тени составляет в среднем около 1 км/с, а потому продолжительность полного солнечного затмения невелика — до семи с половиной минут. Но чем же так замечательно зто явление природы и какая от него польза науке? Вот один пример. Наблюдая затмение 15 мая 1836 года в Шотландии, английский астроном-любитель Френсис Бейли обратил внимание, что в тот момент, когда лунный диск уже практически полностью закрыл Фото 1 солнечный и последний луч света вот- вот был готов погаснуть, край тени в этом месте кажется зазубренным. Наличие неровных светящихся пятнышек на краю лунной тени Бейли объяснил тем, что поверхность Луны гориста и, в то время как Солнце уже скрылось за лунными горами, некоторые лучи еще пробиваются сквозь щели между ними (рис. 2). Предположение Бейли оказалось верным. Взгляните на фото 1: «сверкающие бриллианты» кольца, подернутого дымкой облаков, которые удалось заснять астроному-профессионалу Г.В.Борисову и астроному-любителю Ю.П.Ковальчуку в Румынии, — это не что иное, как последние лучи Солнца, пробившиеся к нам сквозь щели между лунными горами. На фото 2 неровность края лунной тени заметна еще лучше, но главная ценность этого снимка в том, что авторам удалось запечатлеть явление, которое длится всего несколько секунд. На короткий промежуток времени нашему взору открывается самый глубокий слой атмосферы Солнца — хромосфера, которая излучает преимущественно в инфракрасном и ультра-
"^1>^£&S Фото 2 Фото 3 ЩгЫЪ^ НАБЛЮДЕНИЯ Рис. 2 фиолетовом диапазонах и выглядит во время затмения как ярко-розовое кольцо, охватывающее померкшее светило. В обычных условиях большая часть видимого света доходит до нас с поверхности фотосферы (именно ее обычно считают поверхностью Солнца) — плотного газового слоя, лежащего под хромосферой, — но во время затмения Луна полностью поглощает эти лучи. Не успеет наблюдатель как следует полюбоваться зрелищем, а на небе уже происходит смена декораций. На фото 3 авторы снимков запечатлели солнечную корону — внешнюю часть солнечной атмосферы. Это может показаться странным, но в ее природе астрономы не могли разобраться до середины прошлого века: Кеплер, наблюдавший полное солнечное затмение в 1605 году, объяснил появление короны рассеянием солнечных лучей в атмосфере Земли, а наблюдатели XVIII — начала XIX века полагали, что она обязана своим существованием газу, окружающему Луну. Древние Рис. 1 египтяне оказались более прозорливыми, чем просвещенные европейцы последующих веков: некоторые исследователи полагают, что священный символ египтян — крылатое солнце — это изображение Солнца во время затмения. Порой солнечная корона и впрямь похожа на крылья бабочки или даже птицы в полете: когда пятен на Солнце мало, она вытягивается вдоль солнечного экватора, свидетельствуя о том, что у центрального тела нашей планетарной системы есть магнитное поле. Ведь корона — это не что иное, как сильно ионизованный газ, а значит, она состоит из заряженных частиц, которые ориентируются в магнитном поле совершенно определенным образом. А вот во время фазы солнечной активности, характеризующейся большим количеством пятен на поверхности нашей звезды, ее корона имеет беспорядочно-растрепанный вид, такой, как на фото 3. Разобраться в том, что корона часть атмосферы Солнца, помогли протуберанцы —• выбросы вещества из его недр. На всех трех фотографиях они хорошо видны как ярко-розовые точки на затемненном краю солнечного диска. Приписать эти выбросы процессам на Луне оказалось невозможным — ведь астрономы, которых разделяло расстояние в 500 километров, видели их в одном и том же ракурсе. Этого никак не могло быть, если бы протуберанцы имели отношение к нашей небесной соседке. Наблюдения за жемчужным сиянием вокруг Солнца, закрытого от нас Луной, позволили в свое время сделать целый ряд открытий. Так, в 1868 году астрономы обнаружили в спектре солнечной короны очень яркую линию излучения неизвестного на Земле химического элемента, который они назвали гелием, то есть «солнечным», и лишь по прошествии более четверти века этот элемент удалось обнаружить на Земле. В XX столетии наблюдения за солнечной короной помогли понять, почему газовые хвосты комет всегда направлены от Солнца. Причина тому — солнечный ветер, который представляет собой поток заряженных частиц, возникающий из-за утечки вещества короны в пространство. Наблюдение за звездами, проецирующимися на область пространства в окрестностях Солнца, а потому невидимыми вне затмения, позволило подтвердить справедливость выводов общей теории относительности Эйнштейна. Оказалось, что вблизи тела большой массы луч света действительно искривляется и звезды кажутся наблюдателям смещенными относительно рассчитанного для них местоположения. Сегодня наука имеет в своем распоряжении приборы, позволяющие наблюдать корону Солнца вне затмения, да и вклад искусственных спутников Земли в исследования нашего светила и его короны весьма велик. И все- таки полное солнечное затмение — это всегда событие и для астрономов, и для жителей тех стран, в которых это затмение наблюдается. Что с того, что Луна проходит по солнечному диску от двух до пяти раз в год, если в тени оказывается лишь узкая полоска поверхности нашей планеты? Шансы увидеть полное солнечное затмение у каждого из нас не так уж велики, так что готовьтесь — на территории нашей страны, а именно в Сибири, ближайшее полное солнечное затмение произойдет 1 августа 2008 года. В.Артамонова
Молекул ';.г. сокровенные $>§ изгибы > ; Сверхспирализацию ДНК изучали в Институте микробиологии РАН научный сотрудник Н.А.Кострикина и автор статьи под руководством доктора билогических на у* В.И.Бирюзовой. ФОТОИНФОРМАЦИЯ Жизнь одноклеточного существа непроста. В любой момент условия в окружающей среде могут измениться, и оно высохнет, или замерзнет. или отравится каким-нибудь ядом. Чтобы сохранить жизнь в тот момент, когда условия стали невыносимыми, есть несколько механизмов. Основной — переход клетки в покоящуюся форму, например в спору или конидию. Для этого ей нужно перестроить всю свою внутренность, на что требуется время — несколько часов, а то и суток. А если такого запаса времени нет? На этот случай припасен дополнительный механизм — анабиоз. За десяток-другой минут после появления непреодолимой угрозы клетка изменяет состав цитоплазмы и, что самое интересное, структуру своего нуклеоида — аналога ядра клеток многоклеточных организмов. В результате содержащаяся в нем ДНК оказывается в необычайно плотном, сверхспирализованном, состоянии. А на фотографиях показано, как это выглядит в электронном микроскопе. Чтобы приготовить образцы для исследования, клетки фиксируют глютаровым альдегидом или тетраоксидом осмия, обезвоживают спиртом, контрастируют уран ил-ацетатом и азотнокислым серебром, а потом заливают смолой. После ее затвердевания нарезают пластинки ультрамикротомом и получают сверхтонкие срезы толщиной около сотни микрон, которые и рассматривают через микроскоп. Нуклеоид бактерии, как правило, содержит одну замкнутую 66 в кольцо молекулу ДНК. В обычном состоянии структура нуклеоида однородна (фото 1), а молекула закручена в спираль, имеющую несколько уровней. На нижнем расположена спираль Крика — Уотсона, которая, в свою очередь, скручена белками в компактное образование. При этом спираль верхнего уровня постоянно скручивается- раскручивается, чтобы вынести на поверхность нужный для синтеза РНК фрагмент молекулы. Во впавшей в анабиоз клетке возникают дополнительные уровни спирализации ДНК, как это произошло в высушенной бактерии (фото 2). В результате скручивания структура нуклеоида сильно уплотняется, а считывание наследственной информации и синтез веществ, скорее всего, становятся невозможными. Аналогично ведет себя клетка, попавшая в раствор антибиотика, например пенициллина (фото 3). На какие-то клетки он действует быстрее, а на какие-то медленнее, поэтому разный вид нуклеоидов, возможно, соответствует разным стадиям сверхспирализации ДНК. (Некоторые другие странности клеток на этих двух фотографиях могут быть связаны с тем. что пенициллин нарушает процессы их деления.) В конечном счете изменение архитектоники ДНК дает клетке возможность сохранить свой геном и соответственно жизнеспособность в течение всего срока анабиоза, который может длиться неопределенно долго — до тех пор, пока условия вновь не станут благоприятными. Достаточно сказать, что удавалось оживить клетки, найденные в самых неожиданных объектах, например в пергаменте греческого манускрипта XIII века или в толще льда Антарктиды возрастом в сотни тысяч лет. Возможно, в плотно скрученной ДНК уменьшается количество ассоциированных молекул воды, которые способствуют гидролизу, замедляется диффузия ионов кислорода и других радикалов к внутренним областям, что и тормозит разрушение носителя наследственной информации. Как же мог получиться такой эффективный механизм спасения от неблагоприятных условий? Видимо, те микроорганизмы, которые не научились скручивать свои ДНК, просто-напросто вымерли. Кандидат биологических наук М.Н.Поглазова
В Институте элементоорганических соединений РАН синтезировали ко- бальторганические комплексы, которые генерируют свободные радикалы в слабокислой среде, характерной для злокачественных новообразований. То есть атаке радикалами подвергаются только клетки опухоли, что повышает эффективность других противоопухолевых препаратов. Тел. @95I35-92-02, val@ineos.ac.ru, www.ineos.ac.ru. В Российском химико-технологическом университете делают скальпели из диоксида циркония. Они в семь раз острее металлических (толщина режущей кромки 0,1—0,2 мкм вместо 0,7 мкм), а затачивать их надо раз в десять реже. Кроме того, микрорельеф у керамической поверхности более гладкий, чем у металлической, и рана, нанесенная скальпелем, заживает в два-три раза быстрее. Тел. @95)978-87-33, 495-39-66. В Текстильной академии из проволоки диаметром 30—100 мкм умеют ткать полотна с равномерной ячеистой структурой (размер ячеек от 1 до 40 мм). Такие полотна можно применять в складных параболических антеннах систем космической связи, для снятия электростатических зарядов и как элементы конструкций. Тел. @95)955-37-09. Во Всероссийском институте легких сплавов алюминиевые детали покрывают очень красивой пленкой розового, бирюзового и синего цвета методом твердого анодирования. Покрытие оптимальной толщины удается выращивать за 15 минут, а выдерживать воздействие дождя и солнца оно должно по крайней мере 40 лет. Тел. @95L44-91-94, 444-92-12. Народная фирма «Электропровод» наладила производство оптоволоконных кабелей. Правда, из импортных заготовок. Тел. @95)915-25-19. В Институте химии высокочистых веществ РАН делают волоконные световоды из кварцевого стекла с добавками эрбия. А применяют их для усиления сигнала в системах оптико-волоконной связи. Тел. (88312N6-47-50, dev@hp.nov.su. В ЗАО «Астрин» смонтировали полупромышленную установку, на которой получают фуллерены и нано- трубки чистотой от 80 до 99,99%. Их расфасовывают в стеклянную тару по 0,2—10 граммов и продают по цене около 50 североамериканских долларов за один грамм. Тел. (812K25-87-49, astrin@mail.wplus.net. В Томском политехическом университете порошок сложных оксидов неблагородных металлов наносят на пеноматериал, пресс-материал или нихромовую проволоку и получают блоки катализаторов. Их используют для глубокого окисления органики в отходящих газах печей. Тел. C822L1-89 -05, ushakov@tpu.ru. В ЦНИИ черной металлургии разработали ленту из жаростойкой хром- алюминиевой стали, которую можно применять как подложку для катализатора в нейтрализаторе отходящих газов двигателя автомобиля. Стальная подложка в три раза легче обычной керамической, более прочная, и ее легко гофрировать, чтобы увеличить площадь поверхности. Тел. @95J61-70-77, телекс 411580 FERUM SU. АО «Щит» изготавливает катализатор «Тора», который вот уж десять лет применяют на автозаводах России, Украины и Белоруссии. Если в один килограмм эмали для окраски автомобиля добавить 80 грамм катализатора, то машина в печи высохнет за 30 минут при 70-80°С вместо положенных 130°С. А в гараже, нагретом до 49-50°С, такое покрытие станет твердым за 3—5 часов. Тел. @95)955-44-44. В Московском институте электронной техники разработали охлаждающие модули, которые работают на эффекте Пельтье, то есть поглощают и выделяют тепло на спаях термоэлемента при пропускании через него постоянного тока. С их помощью в замкнутом объеме компьютера, прибора или холодильника можно поддерживать температуру от —80 до +120°С. Тел. @95M32-98-65, 531-51-16, promotion@itcenter.msk.ru, www.itcenter.msk.ru. В Институте высоких напряжений при Томском политехническом университете знают, как делать из полиэтилена крупногабаритные цилиндры, диски и прямоугольные блоки весом до 1700 кг. А нужны эти изделия там, где требуется одновременно высокая электрическая прочность, стойкость к агрессивной среде и ударным нагрузкам, а также для изменения формы и характеристик радиационных полей. Тел. (83822L1-78-99, admin@admin.hvri.tru.edu.ru. В Томском государственном университете разработали технологию изготовления отделочного материала на основе мраморной и гранитной крошки, при которой удается полностью использовать отходы камнеоб- работки. Тел. C822L1-07-96, 41-07-20. В АОЗТ Компания «Дорожные технологии» ажурным перевивочным плетением ткут сетки из промасленных крученых базальтовых нитей. Если прослойку из такой сетки поместить внутрь асфальтового покрытия дороги, то разрушение этого покрытия замедлится. Тел. @95)974-60-33, 472-05-33. 67
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «Баум-Люкс» основана в 1988 году и специализируется на обеспечении аналитического контроля «Баум-Люкс» поставляет: - аналитические органические реагенты повышенного качества: кислотно-основные индикаторы, металл-индикаторы, реагенты для спектрофотометрического анализа, маскирующие агенты, компоненты буферных смесей,) экстрагенты, чистые растворители и т.п. (всего более 350 наименований); - высокочистые неорганические препараты, в том числе эталонные вещества и чистые соли (всего около 250 наименований; - стандартные образцы состава цветных металлов и сплавов на их основе, ГСО металлов и органических веществ для анализа вод (более 50 наименований, в том числе галоидсодержащие, растворители и диоксины); - фотографические пластинки для спектрального анализа; - необходимые лабораторные аксессуары: фильтровальную бумагу, беззольные фильтры, мембранные фильтры, индикаторную бумагу, карандаши по стеклу и т.п. Нашими услугами постоянно пользуются около 5000 предприятий и организаций России и ближнего зарубежья. Мы поставляем реактивы вузам, колледжам, лицеям, школам. Мы тесно сотрудничаем с ведущими отечественными профессиональными аналитическими ассоциациями «Экоаналитика» и «Аналитика», а также с зарубежными фирмами Chemapol, Aldrich, Sigma, Reanal u Merck. Высокое качество наших реагентов позволяет существенно повысить надежность результатов анализа, его чувствительность и избирательность. У НАС ЩАДЯЩИЕ ЦЕНЫ! Наш адрес: 103220 Москва, а/я 4, «Баум-Люкс»» Телефоны/факсы: @95I61*05*01 (круглосуточно), 337-74-09 (круглосуточно), 261-73-94 и 276-57-17 ( с 10 до 17) К, У ПО 12 ноября 1999 года в Московском городском физико-математическом лицее № 1511 при МИФИ ростоится IX международная конференция «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ» («ИТО-99») Посещение заседаний конференции и выставки БЕСПЛАТНОЕ. Адрес: Москва, Пролетарский проспект, дом 6, корпус 3, ФМЛ 1511. Телефоны @95) 324-55-86, 324-97-69. 000 «СИНОР»- w 1 официальный дилер к 1 корпорации «SIGMA - ALDRICH», предлагает различные химические материалы, реактивы, приборы и лабораторное оборудование, которые производят и поставляют компании: Реактивы для естественнонаучных исследований l SK5MA ф ALDRICH /> Fluka §SUPELCO Органические и неорганические реактивы для химического синтеза и микроэлектроники Специализированные реактивы для аналитических и исследовательских целей Хроматографические продукты для анализа и очистки Лабораторные реактивы для исследовательских и аналитических целей Вы можете заказать каталог любой из этих компаний или обратиться к нам по телефонам: в Нижнем Новгороде: (8312) 41-47-46; 41-36-74; 41-76-96 (тел./факс) в Москве: @95) 975-33-21; 975-40-27 представительство «ТехКэр Системе, Инк.» OOO «PEAKOP» официальный российский дистрибьютор английской фирмы «Lancaster Synthesis Ltd» предлагает химические реактивы и укрупненные партии продуктов тонкого органического синтеза по каталогу Каталоги предоставляются бесплатно, имеется компьютерная версия. Тел.@95)951-73-60, тел./факс: @95)951-18-02, 951-80-87. E-mail: reagents@rc.msu.ru; reakor@rc.msu.ru 68
л n s\ Научно-производственная фирма iiAN «ДИА-ФАРМ» предлагает ионопарные реагенты для ВЭЖХ собственного производства Наименование Граница пропускания слоя 1см(нм) Цена за 5г, $США Пентилсульфонат натрия 195—900 Гексилсульфонат натрия 195—900 Гептилсульфонат натрия 195—900 Октилсульфонат натрия 195—900 Додецилсульфат натрия 210—900 Тетрабутиламмония нитрат 250—900 Тетрабутиламмония гидросульфат 202—900 Тетрабутиламмония дигидрофосфат 240—900 10,0 9,6 9,2 9,0 3,5 10,8 10,4 12,0 Все реактивы имеют квалификацию «хроматографически чистый» 308002 г.Белгород, ул.Мичурина 39а, к.207. Тел./факс @722) 26-05-80, 26-24-31, 26-19-87. Международная специализированная выставка шя 30 ноября - 3 декабря Организаторы выставки: С-^гОз Рс.ийских г родоь. АДМИНИПРЛЫЯ С IHK1 П£глрСд,Г I Правит* пь- гь- Ленинградское ' jfu Рл^ийгк^л хгми" гкс t с ме^тъг, и а Д И ГИлндел«*?вэ, ЗАО "Ор икон" RTICON >*" Тел./факс: (812) 118-ЗБ-37, 2£ 4-0 0-6 7 САНКТ-ПЕТЕРБУРГ ПЕТЕРБУРГСКИЙ СКК пр. Гагарина 8 Тематические разделы выставки: • Химическая наукэ до^тиж^ния и перкпем-ивы • Технологически** при« мы получ* ния химических Материалов • ОбпрудоЕ знил для \имич< "кого произьодстьа • Лабораторное ооорудпиани » • Продукиия химических мр< дприягиг горюи< гм^очные материал!-J плкпкпнгпчные материалы 'ИНТсГИЧ! '.КИ":"¥ГОЛЫ, ПЛЬ'ТМ К " 1 хими " 'ки° вол' кна, нити КИНО 4 го Мат риал г I, ГзГНИ|г1Ь"> ЧО'ИТ^пИ pea" гивь,, *,JTar и -.оры компг ИЦИ1 HI Ы мял рИЭлы, ГТе^ГПиЛв'^КИ •";«. у/ .JHTS,, фJ. ЖуЛЯ ITI I iilit( ван химия ХИ"ИЧГ#,ГяЯ Пр^Д/КЦИ! В ' jl И *»Лг-' ' • T-r,a /iioK^^a, TpjHT" р.ироькз и хрлнсни_ хи-лич. -;к.иг. pj^ К1ии • Xnvvi ic"k »я IP ^м/киия и м " "етинг • П[ '*"тир'^чни' ш\ 'тр ,л :tlc ХИМИЧ' "КГ' С ДПОИЧ ИГ • '"VpdH i '^pvOKd1- 'Ц^Й Г\. Д1 69
Пишут, что. КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Клон дуба Робин Гуда Манипуляции с клетками овцы, завершившиеся в 1997 году рождением знаменитой овцы Долли, успехи в клонировании других животных и жаркие дебаты о возможности и допустимости получения генетических двойников человека привлекли всеобщее внимание. А клонирование растений, наоборот, остается в тени и считается самой обыденной процедурой, которая известна еще с древности. Тем не менее и в этом направлении могут быть получены впечатляющие результаты. Специалисты английской биотехнологической компании «Micropropagation Services» («Garden News», 1998, октябрь) получили и выпустили в продажу клоны — генетические двойники тысячелетнего дуба, доживающего свой век в Шервудском лесу и по преданию связанного со знаменитым Робином Гудом. Дубы не относятся к числу растений, которые легко размножать черенками. Кроме того, более чем почтенный возраст дерева усложнял задачу получения от него клонового потомства. Тем не менее все эти трудности позади, и с помощью технологии микроклонирования, когда растение выращивают из отдельных клеток, были получены клоны дуба легендарного Робина Гуда. У специалистов фирмы, работавших под руководством доктора Нила Райта, на этот проект ушло 12 лет. Стоимость каждого такого деревца — 300 фунтов (около 500 долларов). Однако покупателей, особенно из США, желающих иметь в своем саду или парке генетическую копию шервудского дуба, такая цена не останавливает. Подобным же образом получено клоновое потомство и от других старых дубов Шервудского леса. По соглашению фирмы и лесничества из каждых трех проданных дубков один возвращается в лес, обеспечивая тем самым его возобновление и сохранение уникального генофонда деревьев-долгожителей. «Распродажа» шервудских дубов — яркий пример успешного синтеза новейшей биотехнологии, сохранения культурных ценностей и малого бизнеса. В наших условиях подобное вряд ли пока возможно. А неплохо было бы, например, клонировать лукоморский дуб зеленый — чем не подарок пушкинистам в год 200-летия любимого поэта! И.Захаров ...согласно расчетам Госкомстата России, численность населения в стране за период 1998—2015 гг. уменьшится на 8,6 млн. человек, или на 6% («Здравоохранение Российской Федерации», 1999, № 2, с.27)... ...поддержка лженауки в наших СМИ объясняется тем, что некоторые журналисты не понимают сущности науки, к тому же среди них бывают и просто недобросовестные люди («Вестник РАН», 1999, № 3, с. 199)... ...в 1991 г. в СССР было 3524 совета по защите диссертаций, в 1997 г. в России — 3033, причем большинство из них недостаточно загружены («Бюллетень ВАК», 1999, № 3, с.7)... ...проведенные в Донецке исследования школьных учебников показали, что наименее понятные из них — это пособия по алгебре, химии, геометрии и русскому языку («Гигиена и санитария», 1999, № 2, с.32)... ...все женщины в возрасте 45 лет должны пройти базисное обследование молочных желез и далее подвергаться маммографическому контролю каждые два года («Вопросы онкологии», 1999, № 1,с.19)... ...в мире 44% электроэнергии производится на угольном топливе (в США и Германии — 56—58%), а в России вклад угля составляет 26% («Уголь», 1999, №3, с.23)... ...сегодняшнее мировое производство урана (около 36 000 т) лишь на 60% покрывает потребности рынка («Атомная техника за рубежом», 1999, № 3, с.6)... ...в процессе сжигания угля и мазута во всем мире за год выделяется в атмосферу 160 млн. т диоксида серы, из них около 15% приходится на долю нефтехимии и нефтепереработки («Нефтехимия», 1999, № 2, с.83)... ...установлено, что в атмосфере с высоким содержанием С02 растения более устойчивы к засухе («Физиология растений», 1999, № 2, с.259)...
Пишут, что... ...ежегодно во всем мире из почвы выносится от 120 до 150 млн. т азота, необходимого для питания растений («Вестник МГУ, серия География», 1999, №2, с.41)... ...загрязнение почвы тяжелыми металлами может как снижать, так и увеличивать численность микроорганизмов в ней («Почвоведение», 1999, №4, с.510)... ...будучи электропроводящим полимером, ДНК идеально подходит для использования в электронике («Nature», 1999, т.398, с.407)... ...в области создания полупроводниковых приборов, работающих в экстремальных условиях, наиболее перспективен карбид кремния (SiC) («Микроэлектроника», 1999, № 1, с.21)... ...современные геологические теории не способны справиться со всевозрастающей лавиной разноречивых фактов, что говорит об их принципиальном несовершенстве («Отечественная геология», 1999, № 2, с.65)... ...за последние 150 лет синтезировано и описано около 18 млн. химических соединений («Российский химический журнал», 1999, № 2, с. 100)... ...если итальянцу связать руки, то он практически не сможет разговаривать («За рубежом», 1999, № 20, с. 13)... ...при сильном стрессе в слюне понижается содержание ионов калия и повышается — ионов натрия («Журнал высшей нервной деятельности», 1999, № 2, с.360)... ...в десятичном представлении трансцендентного числа е, которое служит основанием натуральных логарифмов, после семерки дважды повторяется год рождения Л.Н.Толстого: е = 2,718281828... («Соросовский образовательный журнал», 1999. №2, с.118)... ...микрообъекты с фиксированными квантовыми состояниями невозможно клонировать («Успехи физических наук», 1999, № 5, с.511)... OSTATEJO КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ Саллигейт Первый президентский скандал на почве секса разразился в пуританской Америке еще 200 лет назад. Его героем был третий президент США Томас Джефферсон, которого обвиняли в незаконной связи с рабыней-негритянкой Салли Хе- мингс. Салли сопровождала Джефферсона в Париже во время его дипломатической миссии, и вскоре она родила одного за другим пятерых детей. Некоторые из них обладали поразительным внешним сходством с президентом. Джеффер- сону приписывали отцовство как старшего сына Салли Томаса Вудсона, так и младшего — Эстона Хемингса. Пролить свет на эту историю взялся Е.Фостер («Nature», 1998, № 396), который с помощью генетического анализа исследовал ДНК Y-хромосомы потомков лиц, причастных к скандалу. За исключением случайных мутаций Y-хромо- сома передается от отца к сыну в неизменном виде, поэтому она — самый подходящий объект анализа при решении вопроса об отцовстве. Ученые сравнивали Y-хромосомы потомков по мужской линии дяди президента Филда Джефферсона и потомков сыновей Салли Хемингс. Оказалось, что все потомки Филда Джефферсона, за исключением одного (вероятно, сказалась случайная мутация), имели сходный Y-гаплотип. Этот Y-гаплотип встречается крайне редко, так что его можно считать характерным для линии Джефферсонов. Исследования показали, что именно у потомков Эстона Хемингса оказался Y-гаплотип, характерный для Джефферсонов. Стало быть, Томас Джефферсон был отцом только Эстона Хемингса, младшего сына Салли. И все же зачем спустя два века понадобилось проводить это расследование? Надо сказать что, выступая против рабства, Джефферсон высказывал опасения относительно возможного смешения рас и в то же время сам внес личный вклад в это смешение. Третий президент США. личность не менее популярная нежели Авраам Линкольн и Джордж Вашингтон, был не чужд противоречий. Из этого следует простой вывод: национальные герои — не боги и не святые, а обыкновенные люди, с присущими им слабостями и далеко не всегда последовательные в своих действиях. Может, в этом и заключается смысл разгадки тайны президента Джефферсона?
£% А.Н.СМЕЛЯНСКОМУ, Санкт-Петербург: Кусочки кремня, опущенные в питьевую воду, никаких полезных свойств ей не придадут; возможно, вы слышали про мелкие взвеси алюмосиликатов или оксида кремния, которые связывают ионы тяжелых металлов, но сделать из камешков такую взвесь в домашних условиях вряд ли возможно. Т.М.ДАНИЛОВОЙ, Белгород: Про околомесячные биоритмы мы постараемся рассказать на страницах журнала, а пока ответим коротко: «три биоритма», изображаемые в виде синусоид на компьютерных распечатках или цветными цифрами в карманных календариках, мягко говоря, научной основы под собой не имеют. П.Н.КРАВЦУ, Сыктывкар: По мнению специалистов-медиков, у собак любых пород аллергенное действие шерсти проявляется совершенно одинаково; но различия могут быть связаны с тем, например, что короткие шерстинки бульдога летают в воздухе, а длинные, спаниеля, липнут к ковру. Р.Н.ЗАВАЛИШИНОЙ, Омск: В тахинную халву добавляют так называемое тахинное масло — семена кунжута, подсушенные, поджаренные и перетертые. О.А.ВОРОБЬЕВОЙ, Обнинск, и др.: Чтобы избавиться от неприятного запаха в платяном шкафу, протрите его изнутри слабым раствором марганцовки; если не помогло, положите в шкаф несколько кусочков древесного угля и заменяйте их свежими через каждые два-три дня. Н.С.АНТОНОВУ, Калуга: Треснувшую дверцу печи можно попытаться скрепить жаростойкой замазкой: 1 кг железных опилок, 20 г нашатырного спирта, 100 г гашеной извести и 100 г жидкого стекла. ВСЕМ ЧИТАТЕЛЯМ: Похоже, «Химии и жизни» в самом деле удалось удержаться в стороне от политики; ну в какой еще журнал в один и тот же день может поступить предложение сотрудничать от посольства государства Израиль и книга на рецензирование, под названием «Удар русских богов», автор которой активно выступает против такого сотрудничества ?! Редакция приносит читателям извинения за опечатки в № 7 и 8; принимаем все меры, чтобы подобное не повторилось. Хроника пропавшей экспедиции Непосредственное исследование Марса люди попытались начать в 1960 году, когда к этой планете были запущены два советских спутника. Они-то и начали череду неудач — оба не смогли выйти на орбиту и сгорели в верхних слоях атмосферы Земли. С тех пор к Марсу ушло 34 экспедиции — 19 наших, 14 американских и одна японская. Из них 4 американских и 12 наших закончились неудачей, а 4 выполнили задачу лишь отчасти. Судьба японского «Нозоми» и двух американских кораблей «Марс полар лэндер» и «Дип спэйс 2» не ясна — до Марса они еще не долетели. Самая последняя трагедия на этом пути — авария американского спутника «Марс климат орбитер», случившаяся в конце сентября. Вот как проходила эта экспедиция. < 17 декабря 1998 года. С космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида) после задержки на один день, во время которой были исправлены последние ошибки в программном обеспечении, ракетоноситель «Дельта-2» вывел корабль весом в 338 кг на полетную траекторию. Инженеры НАСА предполагали, что 20 сентября 1999 года он приблизится к Марсу и выйдет на круговую орбиту. На первом этапе «Марс климат орбитер» должен своей сверхвысокочастотной антенной обеспечить связь с Землей спускаемого аппарата «Марс полар лэндер», прибытие которого ожидается 3 декабря 1999 года. Начало второго этапа полета: измерения температуры марсианской атмосферы, давления, содержания пыли и влаги, а также изучение изменений цвета поверхности Марса, назначено на 3 марта 2000 года. А через марсианский год, 20 января 2002 года, спутник станет станцией связи для экспедиции «Марс-2001», которая как раз к этому времени достигнет планеты. 21 декабря 1998 года. «Марс климат орбитер» успешно провел первую коррекцию орбиты, включив на 2,8 минуты маневровые двигатели. При этом его ориентация в пространстве изменилась, но спустя десять минут после маневра солнечные батареи снова смотрели на Солнце. Через два дня будет проверена система фотографирования Марса. От Земли корабль, пролетая 3,31 километра в секунду, удалился на 2,87 миллиона километров. 4 марта 1999 года. Прошла вторая плановая коррекция орбиты, причем двигатели включали лишь на 8,26 секунды, а скорость снизилась всего на 0,86 м/с. Следующая коррекция — 25 июля 1999 года, за два месяца до прибытия к Марсу. Расстояние от Земли 72
/ — солнечная батарея из элементов GaAs/Ga. Длина большого ребра 5,5м, мощность 1 кВт около Земли и 0,5 кВт около Марса; 2 — антенна дальней связи; 3 — главный двигатель, который предназначен только для вывода на орбиту вокруг Марса; 4 — маневровый двигатель; 5 — система наблюдения звезд; 6 — инфракрасный радиометр. Прибор разработан совместно лабораторией реактивного движения Калифорнийского института технологии НАСА, Оксфордским университетом и нашим Институтом космических исследований. Радиометр должен был сканировать атмосферу планеты до высоты в 80 км и измерять температуру, влажность, содержание пыли и строение облаков. Аналогичный прибор был и на потерянном в 1994 году американском корабле «Марс обсервер»; 7 — система фотографирования Марса. С ее помощью предполагалось изучать сезонные изменения цвета марсианской поверхности (о необходимости чего наш журнал писал в 1998 году). Система имела несколько камер, позволявших исследовать поверхность с разрешениями 1 километр и 40 метров на точку; 8 — антенна сверхвысокочастотной связи; 9 — электрические батареи на основе гидрида никеля — 17,8 миллионов километров. 13 апреля 1999 года. Корабль находится в прекрасном состоянии. В конце марта проверили работу всех приборов. К концу апреля будет заменено программное обеспечение анализа звездного неба, что необходимо для определения ориентации корабля в пространстве. Расстояние от Земли — 21 миллион километров. 29 июня 1999 года. Отключены гироскопы, и теперь корабль летит, ориентируясь по звездам. Сделано это для того, чтобы продлить жизнь гироскопов, которые понадобятся в будущем. Расстояние от Земли — 95,6 миллиона километров, до Марса — 24,6 миллиона километров. 16 сентября 1999 года. Корабль получил команды, которые позволят 23 сентября автоматически перейти на орбиту вокруг Марса. 20 сентября 1999 года. Команды уточнены, чтобы вывести корабль на заранее рассчитанный курс. До Марса остается 2,24 миллиона километров, а скорость корабля по-прежнему 3,3 км/с. 23 сентября 1999 года. Как и было задумано, за пять минут до того, как Марс закрыл корабль от Земли, заработал главный двигатель. Вся информация, которая поступала на Землю до этого момента, была нормальной. Однако в расчетное время корабль на связь не вышел. В течение суток его пытались разыскать системой дальней космической связи, но безуспешно. 24 сентября 1999 года. Руководители полета прекратили поиски и решили считать корабль потерявшимся. Сразу после аварии ответственный за полет специалист НАСА Ричард Кук сказал: «Мы планировали вывести корабль на высоту 150 километров и были уверены, что все делаем правильно. Однако, пересмотрев данные, поступавшие последние шесть—восемь часов полета, обнаружили признаки того, что на самом деле высота была значительно меньше — 60 километров. А ведь минимальная высота, на которой корабль способен выжить, это 85 километров». Карл Пильчер, директор по исследованиям Солнечной системы НАСА, добавил: «Потеря спутника серьезно осложнит ситуацию, однако не заставит свернуть программу исследования Марса, которая достаточно гибкая, чтобы возместить потерю». Жаль, конечно, когда из-за стечения обстоятельств или из-за неверно принятого решения где-нибудь на орбите Марса или Земли гибнут вполне работоспособные спутники. Тем не менее, по опросам общественного мнения, проведенному в Интернете агентством CNBS, 70% американцев спокойно восприняли аварию. Они считают, что программу космических исследований нужно продолжать. С.Алексеев, по материалам НАСА
Химическое образование и развитие общества Учитывая важность химического образования в жизни современного общества, необходимость его совершенствования и координации с мировым сообществом химиков, в Москве с 23 по 25 мая 2ооо года проводится международная конференция «Химическое образование и развитие общества» В рамках конференции будут работать секции: 1. Химическое образование и здоровье человека. 2. Химическое образование и технический прогресс. 3. Химическое образование и проблемы охраны окружающей среды. 4. Химическое образование и продовольственная проблема. Желающим принять участие в работе конференции необходимо до 31 декабря 1999 года прислать заявку на участие или доклад в РХТУ им. Д.И.Менделеева по адресу: 125 ГСП Москва, А-47, Миусская пл., д.9. Адрес в INTERNET: www/muctr.edu.ru/congress Электронная почта: congress@muctr.edu.ru