Text
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР
^Щ^


Издается с 1965 года ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгрльгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, B. С. Любаров, (главный художник), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович. Т. А. Сулаева (зав. редакцией), В. К. Черникова Номер оформили художники: Б. А. Валит, Ю. А. Ващенко, М. М. Златковский, Р. М. Мусихина, Е. С. Скрынников Каждую неделю, по четвергам, собирается в старинном особняке на Ленинском проспекте штаб советской науки — Президиум Академии наук СССР. Каждое заседание Президиума открывается сообщением, затрагивающим актуальные научные проблемы. («В четверг на Президиуме», стр. 8) ■ Ближайшие родственники слова посуда — сосуд, судно, суд. Колба в родстве со словами глыба, глобус и клуб, реторта — с тортом. А слово стакан, по мнению некоторых филологов, ведет свое происхождение от слова доска. (Лабораторной посуде посвящены обложка и статья «Химическая посуда», стр. 118) ■ На старинной гравюре, напечатанной на второй странице обложки, изображены зубоврачебные инструменты XVI и XVII веков. Современная стоматология располагает значительно более деликатными инструментами, а также методами, которые позволяют избежать посещений зубного врача. («Лаки для зубов», стр. 52) ■ Редакции важно знать ваше, уважаемый читатель, мнение о журнале. Приглашаем вас принять участие в заочной читательской конференции, заполнив специальную анкету ^«Заочная читательская конференция 1974 года», стр. 122) ■
fa/Ц TltJ-ф* f<rt/»p*t>*": ТПем fiV» 7Готр&о %gt ffinuto* , отляг»jGn<* *rJTf*r/nrCf~*U$ *H*jpf* i*>> pss ШЛ
АН СССР * 1724—1974 3 i* 22 января 1724 года Петр I рассмотрел составленный будущим президентом Академии Лаврентием Блюментростом проект «генерального регламента» — положение об Академии наук и художеств, сделав при этом на проекте собственноручные пометы и дополнения. Текст этого первого академического устава публикуется с некоторыми сокращениями: опущены параграфы, относящиеся к учрежденным при Академии двум учебным заведениям — университету и гимназии. Замечания и добавления, сделанные рукою Петра I, выделены в тексте разрядкой. v Уже в этом «генеральном регламенте» было предусмотрено разделение высшего научного уч- ^0 CYBCHK' реждения на три класса — математический, физический и гуманитарный, впоследствии преобразо- 11 4*41 вавшиеся в отделения Академии. )у 5СЦ Нужно пояснить два латинских термина (в подлинном тексте положения они написаны русски- lr _"Jf М ми> а не латинскими буквами). Первый: «матезис сублимиор» («mathesis sublimior») — высшая математика (соответственно: «академикус матезеос сублимиорис» — «academicus matheseos sublimio- ris»—академик по высшей математике). Второй: «студиум антиквитатис» («studium antiquitatis») — изучение древности (античной). Структура российской Академии отличалась и от структуры Лондонского Королевского общества (английской академии), не включавшего в круг своих интересов гуманитарные науки, и от научных учреждений Франции, где существовали академии, объединявшие ученых-естественников, и отдельно — академии гуманитариев. Несколько слов об опущенных в этой публикации параграфах, посвященных учебным заведениям. В учреждавшемся университете не было богословского факультета, в отличие от европейских университетов. Для преподавателей учреждались дополнительные должности. Так, на юридическом факультете кроме академика по естественному праву должен был преподавать второй профессор— юрист, на медицинском — академики физического класса: анатом, химик и ботаник. На философском академик-математик обязывался вести курсы математики, физики, логики и метафизики. Там же должны были преподавать свои дисциплины академические профессора астрономии, механики,, красноречия, истории и древностей (археологии) .
4 АН СССР* 1724—1974 Как и было принято в самодержавном государстве, верховное руководство учреждениями закреплялось за царем. Членам Академии предоставлялось право выбирать президента и новых членов «социетета» (общества). Характерно, что в уставе четко определены обязанности академиков. Он предписывает им непременно следить за мировыми научными достижениями, составлять «экстракты» (рефераты) опубликованных трудов по своей области, вести научную экспертизу представляемых в Академию изобретений, готовить учебные курсы, переводя их тексты с латинского на русский язык, участвовать в еженедельных научных заседаниях и в трех ассамблеях, то есть собраниях Академии, а также читать ежедневно одночасовую публичную лекцию. Академикам разрешалось вести частные занятия, однако с непременным условием, чтобы они не мешали «прочим своим наукам и размышлениям». Итак, вот он — первый устав Академии наук. Директор архива АН СССР Б. В. ЛЕВШИН К розпложению художеств и наук употребляются обычайио два образа здания: первый образ называется универ- зитет, второй — Академия, или социетет художеств и наук. ...Академия же есть собрание ученых и искусных людей, которые не токмо сии науки в своем роде, в том градусе, в котором оныя ныне обретаются, знают, ио и чрез новые инвеиты (издания) оныя совершить и умножить тщатся, а об учении протчих никакого попечения не имеют. {...] Понеже ныне в России здание к возращению художеств и наук учииеио быть имеет,... надлежит смотреть на состояние здешня го государства как в розсужде- нии обучающих, так и обучающихся, и такое здание учинить, чрез которое бы не токмо слава сего государства для розмножения наук нынешним временем распространилась, но и чрез обучение и розпложение оных польза в народе впредь была. [...] }
«Сие есть собственный образец Академии...» 5 У § ♦ И тако потребнее всего, чтоб здесь такое собрание заведено было, еже бы из самолутчих ученых людей состояло, ко- f торые довольны суть: 1 1. Науки производить и совершить, * однакожде тако, чтоб они тем наукам * 2. Младых людей (ежели которые из оных угодны будут) публично обучали, 4 и чтоб они } 3. Некоторых людей при себе обучи- ^ ли, которые бы младых людей первым рудиментам (основательствам) всех наук паки обучать могли. [...] § Науки, которыя в сей Академии могут f учены быть, свободно бы в три класа V роз делить можно: в 1-м класе содержались бы все науки математическия и которыя от оных зависят; во 2 — все части физики; в 3 — гуманнора, гисто- * рия,и права. § К первому класу четырех персон надобно: первой надлежало бы упражняться ' матези сублимиори, я ко арифметикою, * алгеброю и геометрнею, н протчими * частьми теоретическими; второй бы тщание иметь к астрономии, географии, на- с вигации; третьей и четвертой — о механики. § Второй клас розделяется в четыре ча- 9 стн, а имянно: 1. физику теоретическую и экспериментальную; 2. анатомию; ш 3. химию; 4. ботанию. И такожде четырех персон к тому иметь надлежало б. i А за нужду мог бы академикус мате- j зеос сублимнорис за академика физики I теоретической и экспериментальной отправлять, ибо собственно физика генеральная ничто иное есть, токмо апли- кация к телесам. Третей клас состоял бы из тех членов, которые в гуманиорах и протчем упражняются. И сие свободно бы трем персонам отправлять можно: первая б — элоквенцию и студиум антиквитатис обучала, 2 гисторию древнюю и иынеш- ную, а 3 право натуры и публичное, купно с политикою и этикою (ндраво- учением). Аще же притом экономия учена будет, то похвально и весьма полезно, ибо в общем жительстве учением ея великая прибыль и польза чинится. [...] Должность академиков: 1. Все, что в науках уже учинено — розискивать, что к изправлению или при- рощению оных потребно есть — производить, что каждый в таком случае изобрел — сносить и тое секретарю вручать, которой тогда понужден будет оное, когда надлежит, описать. § 2. Каждый академик обязан в своей науке добрых авторов, которые в иных государствах издаются, читать. И тако ему лехко будет экстракт из оных сочинить. Сии экстракты, с протчими изобретениями и розсуждениями, имеют от Академии в назначенные времена в печать отданы быть. § 3. Понеже Академия ничто иное есть, токмо социетет (собрание) персон, которыя для произведения наук друг друга вспомогать имеют, того ради весьма надобно, чтоб оне еженедельно несколько часов в собрании были, и тогда каждый мнение свое предлагать, советом и мнением других пользоватца и партику- лярно учиненные эксперименты в при-
6 АН СССР* 1724—1974 1 • судствии всех членов поверять может. И сие последнее весьма надобно для того, что в таких экспериментах миого- * кратно одни другого, я ко например анатом и кус механика и пр., к совершенной демонстрации требует. § 4. Еще ж Академия повинна все деку- верты (изобретении), которые в помяиу- \ тых науках иногда предложены будут, 1 розискивать и свою апробацию откровенно о том сообщать: [1]. сиречь— верны ли оные изобретении. 2. великой ли пользы суть или малой. 3. известны v лн оиыя прежде сего бывали или нет. § 5. Ежели его императорское величество потребует, чтоб академикус из своей науки некоторое дело сискивал, то повинен он тое со всем прилежанием чинить и о том в надлежащее время... отповедь дать. § 6. Каждый академикус обязан систем или курс в науке своей в пользу учащихся младых людей изготовить, а потом оные имеют на императорском иждивении на латинском языке печатаны быть. И понеже российскому народу не токмо в великую пользу, но и во славу служить будет, когда такия книги иа российском языке печатаны будут, того ради надлежит при каждом класе академическом одного переводчика и при секретаре — одного ж и тако во всех четырех класах определить. 7. Такожде и чюжестраииым великая 'Т забава будет, понеже ежегодно 3 пуб- ' личиыя асамблеи уставлены и от одного члена Академии разговор из своей науки чииеи будет и в оиой похвалы протектора (защитителя) введены будут. § 8. А чтоб академики в потребных способах недостатку не имели, то надлежит, ■ дабы библиотека и натуральных вещей * камора Академии открыта была. А над ^ оною надлежит библиотекарю партикулярную дирекцыю иметь и власть те книги и инструменты, которые Академии надобны, выписать, или здесь делать. И поиеже за потребныя вещи к экспериментам, которыя от того или другого академика партикулярно или публично делаются, ис казны платится, того для имеет он академикам помяиутыя вещи промышлять и надлежащий о том щет учинить. Еще ж имеет он купно с секретарем корреспонденцию вести, и тако надлежит ему в подмогу одного определить. Такожде может он перевотчиков ' библиотеки и натуральных вещей каморы употреблять. 9. Без живописца и градыровального мастера обойтися невозможно будет, понеже издания, которыя в науках чиниться будут (ежели оиыя сохранять и публиковать), имеют срисованы и гра- дырованы быть. § j Сие есть собственный образец Академии художеств и наук. О пользе и намерении ея выше уже упомянуто, си речь: 1-Дабы науки размножены и в лут- чее состояние приведены были. 2. Все издания сискиваиы и апробова- иы. . ^ 3. От оиой системы учащимся младым ' людем изготовлены были. Но сие ел у-
«Сие есть собственный образец Академии...» 7 > < ' -» 4 жить токмо к произведению в лутчее состояние наук. (...] Ежели который академик похощет за деньга партикулярныя коллегии иметь, то ему позволено. Однакожде не надобно ему токмо ради корысти вельми много коллегиев держать и тем протчим Гвоим наукам и размышлениям вред чинить... ...Того ради весьма нуждно, дабы каждому академику один или два человека из младых студентов даны были и довольным жалованьем снабдены, которые со всем прилежанием обучаться и академикам вспомогать имеют. И понеже помянутые младые люди, под дирекциею академиков, без своих убытков наукам обучатся и притом (ежели себя хорошо ведут и некоторыя пробы искуства своего объявят), надежду имеют произойти и учителям своим наследовать; и та к о подобает, чтоб оне за такую добродетель благодарствовали... Надлежит по два человека еще прибавить, которые из славеиского народа, дабы могли удобнее русских учить, а каких наук написать именно. Но чтоб сие здание непременно и полезно было, то имеет оиое... само себя править, еже учиняется, когда из оных или непременный президент, или попеременно один по другому каждый год или полгода выбирается. Ученые люди, которые о произведении наук стараются, обычайно мало думают на собственное свое содержание, того ради потребно есть, чтоб Академии кураторы непременные определены были, которые бы... о благосостоятельстве их и надобном приуготовлении старались... Надлежит учинить директора и двух товарищей н одного камисара над 'деньгами. Но надлежит, чтоб сии доходы достаточны, верны и иеспорнмы были, дабы оные люди иепринуждеиы больше о своем и фамилии своей содержание старатися, нежели о возращении наук, наипаче понеже все такие люди суть, которым жалованием своим жить надобно... Давать деньги с верхних зачиная. Аще ж его императорское величество ныне или со временем сему собранию такую привилегию пожаловать соизволит, чтоб они тем, которые в науках произошли, градусы академиков давать могли, сие бы вельми к возвращению ея служило... Позволяетца. И тако хотя.бы как поступать то однакожде все тое без 20000 рублев зачать невозможно. Доход на сие определяетца 24 912 Рублев, которые збнраютца з городов Нарвы, Дерпта, Пернова и Ареисбурха, таможенных и лицентных.
АН СССР* 1724-1974 В 1963 г. в СССР и США были одновременно синтезированы карбора- ны — вещества, принадлежащие к новому классу элементоорганиче- ских соединений. Молекулы простейших карборанов имеют форму многогранников— в их вершинах находятся по два атома углерода и от 3 до 10 атомов бора (общая формула С2ВпНп+2). В состав карборанов могут входить и другие элементы: фосфор, германий, сурьма, алюминий, мышьяк, олово. На основе карборайов можно получить отличающиеся большим химическим и физическим своеобразием гетероцепные полимеры, в изучении которых ведущее место принадлежит советским ученым. Особенно ценное свойство таких полимеров— термостойкость: они сохраняют прочность при температурах, на 100—200° более высоких, чем все существующие полимерные материалы, а когда в конце концов разрушаются, почти не выделяют летучих продуктов. Это открывает интересные перспективы их использования в качестве связующих, теплозащитных материалов и т. д. Из докладов доктора химических наук Л. И. Захаркина «Новый класс полиэдрических молекул (химия карборанов)» и члена-корреспондента АН СССР В. В. Коршака «Полимеры на основе карборанов» Больше 70%, а в новых производствах 90% всех технологических про- Только что вы прочитали первый устав Академии, где ее членам в числе прочего было предписано, «чтоб оне еженедельно несколько часов в собрании были, и тогда каждый мнение свое предлагать, советом и мнением других пользоватца и партикулярно учиненные эксперименты в присудствии всех членов поверять может». В наше время еженедельно собирать почти 700 академиков и членов-корреспондентов из десятков городов Союза, от Вильнюса до Петропавловска-Камчатского, было бы несколько громоздко. Но зато аккуратно каждую неделю, по четвергам, собирается в старинном особняке на Ленинском проспекте академический штаб — Президиум Академии наук СССР. И каждое заседание Президиума открывается научным сообщением, по поводу которого тоже «каждый мнение свое предлагать, советом и мнением других пользоватца может». Это сообщение может быть посвящено биохимии клетки или звездной астрономии, но докладчика с интересом слушают все члены Президиума — и геологи, и математики, и фнзнко-химики, — потому что речь идет, как правило, о самых последних результатах в какой-нибудь особенно важной области, заслуживающей первоочередного внимания. О том, какие проблемы бывают предметом таких сообщений, вы можете судить по этим заметкам, подготовленным по материалам нескольких заседаний Президиума.
В четверг на Президиуме цессов в химической и нефтеперерабатывающей промышленности осуществляется с участием катализаторов. В нашей стране применяется больше ста сортов катализаторов. Все это сложные композиции из большого числа веществ; многие из них разработаны советскими учеными. Однако существующий ассортимент катализаторов, применяемых в промышленности, не может полностью удовлетворить ее растущую потребность и нуждается в расширении. Необходимо также улучшить качество выпускаемых катализаторов: повысить их избирательность, долговечность и т. д., а главное — существенно ускорить внедрение новых типов катализаторов, разрабатываемых в научных учреждениях АН СССР. Из доклада академика Г. К. Борес- кова «О разработке новых и повышении качества существующих катализаторов для химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности» В разных местах континентов залегают на обширных пространствах древние породы офиолиты (к ним относятся дуниты, перидотиты, базальты, диабазы, габбро). Один из таких офиолитовых поясов представляет Собой, например, наш Урал. В последние годы было изучено строение офиолитовых комплексов, выяснена последовательность их отложения. Оказалось, что по своей структуре офиолитовые пояса соответствуют не материковой, а океанической земной коре. Этот факт не укладывается в рамки наиболее распространенных сейчас представлений о геологической истории Земли и требует уточнения существующих теорий. Академия наук СССР ежегодно проводит в нашей стране и за рубежом до 35 научных выставок. В этом году главной из них будет Юбилейная выставка, посвященная 250-летию Академии — она откроется в мае на ВДНХ СССР. Выставка займет площадь около 6 тыс. кв. м в павильоне «Космос» и нескольких других павильонах. На ней будут показаны история Академии наук СССР и современные достижения советской науки. Посетители выставки познакомятся с двумя тысячами научных работ, из которых 80% будут продемонстрированы впервые. Специальная выставка, посвященная академическому юбилею, готовится и в Ленинграде — городе, где Академия была основана и работала первые двести лет. Эта выставка будет развернута в тронном зале Эрмитажа и расскажет о русской науке XVIII века. Из доклада академика Н. В. Мельникова и В. В. Балана «О Юбилей- нон выставке, посвященной 250-летию Академии наук СССР» Из доклада академика А. В. Пейве «Офиолитовые пояса Земли»
10 Преджизнь из синильной кислоты? В вулканических газах на Курильских островах обнаружен цианистый водород — соединение, играющее ключевую роль во многих реакциях абиогенного синтеза. Открытие сделано летом 1973 года комплексной экспедицией Института космических исследований АН СССР, Института вулканологии и Сахалинского комплексного НИИ Дальневосточного научного центра АН СССР. Экспедиция ставила своей целью отыскать в районе действующих вулканов синильную кислоту. Известно, что многие биологически важные соединения, например аминокислоты, азотистые основания, легко образуются в реакциях с участием цианистого водорода*. Поэтому синильной кислоте придается большое значение в различных моделях происхождения жизни на Земле. Однако большинство таких моделей не поддается проверке в ^реальных природных условиях, так как эти условия сильно отличаются от тех, что были три-четыре миллиарда лет назад, когда на нашей планете зарождалась жизнь. Именно поэтому попытки обнаружить предшественников сложных органических соединений в вулканических извержениях имеют принципиальное значение. Во-первых, вулканы — один из немногих геологических факторов, постоянно действующих сейчас, как и в прошлом. Во-вторых, вулканы — это природные химические реакторы, где в условиях высоких температур и давлений и на основе широкого набора исходных соединений может идти синтез биологически важных молекул. Экспедиция работала в районе активного вулканизма, исходя из предположения, что именно в таких районах создаются наиболее благоприятные условия для образования и сохранения органических соединений. Синильную кислоту удалось обнаружить в газах, выделяющихся из раскаленных лав шлакового конуса на острове Атласова. Конус образовался в результате извержения вулкана Алаид в 1972 году. Однако и сейчас температура лавы здесь достаточно высока — около 900° С. Анализ газов вели методом специфических качественных реакций. Эксперименты шли в течение нескольких дней, было обследовано несколько высокотемпературных трещин. В каждой из них зарегистрировано присутствие цианистого водорода — приблизительно 0,01 миллиграмма на литр. В участках лавового потока с более низкой температурой цианистый водород обнаружен не был. Условия отбора проб и геологическое строение района извержения позволяют сделать предварительный вывод о том, что обнаруженная синильная кислота не есть результат загрязнения вулканических газов продуктами сгорания органики, присутствующей в почве и атмосфере. Естественно, что полученные результаты будут подвергнуты дальнейшей проверке. Кандидат физико-математических наук Л. М. МУХИН * См. статью В. Зяблова «Бульон с синильной кислотой», «Химия и жизнь», 1973, № 12.— Ред.
r.o...^.. 11 Ферментативный синтез гена Сотрудники Института молекулярной биологии АН СССР Л. Л. Киселев и Л. Ю. Фролова и Института атомной энергии им. Курчатова К. Г. Газарян и В. 3. Тарантул под руководством академика В. А. Энгельгардта получили in vitro дезокси- рибонуклеиновую копию мРНК глобина голубя, то есть информативную часть соответствующего гена. Эта работа велась в рамках проекта «Ревертаза», который был организован в 1972 г. для изучения механизмов обратной транскрипции и участниками которого являются научные учреждения СССР, ЧССР и ГДР. Как только была открыта обратная транскрипция, то есть процесс переноса генетической информации от РНК к ДНК, в научной и популярной печати сразу же заговорили о возможности нового — ферментативного пути синтеза гена («Химия и жизнь» сообщала об этом в № 6 за 1972 г.). Матрицей для такого синтеза служит мРНК, которая вырабатывается в клетке и представляет собой комплементарную копию определенного участка ДНК. Выделив такую мРНК, можно путем обратной транскрипции получить комплементарную к ней молекулу ДНК. Вероятнее всего, это и будет точная копия исходного гена. Первые успешные эксперименты по ферментативному синтезу гена были проведены в зарубежных лабораториях в 1972 г. Синтез, о котором сейчас идет речь, выполнен в ИМБ АН СССР в 1973 г. Матрицу — глобиновую мРНК — выделили из клеток голубя в ИАЭ им. Курчатова. Компоненты, необходимые для синтеза, были получены от различных научных учреждений — участников проекта «Ревертаза», в том числе — от Межфакультетской лаборатории биоорганической химии МГУ, от научных учреждений СО АН СССР (Новосибирск), Института органической химии и биохимии АН ЧССР, Института изотопов и источников излучений и Центрального института молекулярной биологии АН ГДР. Как сообщают авторы работы в «Докладах АН СССР» A973, т. 213, № 5), полученный продукт представляет собой однотяжевые молекулы ДНК двух различных размеров — с константами седиментации 7,8S и 6,5S. Изучение ДНК показало, что это действительно комплементарная копия мРНК — другими словами, информативная часть глобина голубя. Почти одновременно с этими экспериментами в рамках проекта «Ревертаза» работала другая группа исследователей — сотрудники Института молекулярной биологии и генетики АН УССР В. М. Кавсан и А. В. Рындич (при участии сотрудника ИМБ АН СССР Р. Ш. Бибилашвили). Источником ревертазы здесь служил вирус, полученный в Институте полиомиелита и вирусных инфекций АМН СССР Н. А. Граев- ской, а в качестве матрицы была использована мРНК глобина кролика, которую предоставил сотрудник Института общей генетики АН СССР А. К. Попов. Работа киевских ученых также завершилась успехом. Эти исследования свидетельствуют о том, что советские молекулярные биологи достаточно хорошо освоили метод ферментативного синтеза генетического материала in vitro и вышли в этой области на уровень передовых лабораторий мира. На следующем этапе работ проект «Ревертаза» предусматривает развертывание на этой основе оригинальных фундаментальных и прикладных исследований. А. ДМИТРИЕВ
л\\
Проблемы и методы современной науки 13 Эксперты смотрят в будущее Часть II. Как работают оракулы «Подготовка оракулов закончена. Остается поставить перед ними задачу и терпеливо ждать мудрые предсказания». Так заканчивалась первая статья «Эксперты смотрят в будущее» («Химия и жизнь», 1974, № 2), в которой было рассказано о том, как готовится экспертиза, как отбирают экспертов и формируют экспертные группы. Вторая часть посвящена методам обработки полученной информации. Именем древнегреческого города Дельфы назван один из наиболее эффективных методов экспертной оценки. Как явствует из названия, в основу метода положена идея коллективного обсуждения и согласования мнений, выдвинутая знаменитыми дельфийскими мудрецами. Метод представляет собой ряд последовательных процедур; в ходе их формируется мнение группы экспертов о проблемах, для решения которых не хватает имеющейся информации. Вот главные особенности метода Дельфы: анонимность, регулируемая обратная связь, групповой ответ. Первая особенность вряд ли нуждается в комментариях. Анонимность достигается с помощью специальных вопросников или другими способами, в том числе и самыми современными: нередко для анонимности эксперты вводят свои ответы непосредственно в ЭВМ. Регулируемая обратная связь заключается в следующем. Результаты каждого опроса статистически обрабатываются и сообщаются экспертам. А чтобы уменьшить разброс индивидуальных оценок и получить групповой ответ, в котором правильно отражено мнение каждого эксперта, используют математическую статистику. Анонимность опроса преследует цель уменьшить влияние авторитетов, регулируемая обратная связь позволяет отнести на второй план интересы, не имеющие отношения к решаемым проблемам, делает оценки более объективными. Проведение опроса в несколько туров (как правило, четыре), в каждом из которых экспертов информируют о результатах предыдущих этапов и просят обосновать свое мнение, дает возможность уменьшить разброс индивидуальных оценок. И в то же время метод Дельфы оставляет за экспертами право остаться при своем мнении: несмотря на стремление сблизить оценки, разные точки зрения допускаются и в конце опроса. На каждом этапе опроса эксперт должен выразить свое мнение в виде числа из заранее подготовленной шкалы. После этого оценки обрабатывают статистически: анализируют полученный численный ряд, рассчитывая так~называемые медианы и квартили. Делается это так. Допустим, одиннадцать экспертов количественно оценили исследуемую проблему. Все одиннадцать оценок
14 Проблемы и методы современной науки N) N2 N3 N4 N5 N, • • • • • •- Qi M Медиана и квартили (от N[ до Nil) располагают в порядке убывания. Средний член ряда (N6) принято называть медианой. Затем ряд делят на четыре равные части — квартили. В средних квартилях (QiN6 и N6Q2) собраны наиболее точные оценки, которые и следует принимать в расчет. Нечто подобное происходит в судействе спортивных соревнований, например, по фигурному катанию и прыжкам в воду. Ведь судейство таких состязаний — не что иное, как групповая экспертиза. И здесь крайние оценки по существу отбрасывают, а для расчета и последующего усреднения берут цифры, которые более или менее близки к медиане. Но есть и существенное отличие. Если в спортивном судействе радикальные мнения освистываются зрителями и отбрасываются судьями, то в современной экспертизе по методу Дельфы крайние оценки обсуждаются. После первого тура каждому эксперту сообщают величину медианы и разброс мнений. Экспертов, чьи оценки оказались радикальными — попали в крайние квартили, просят объяснить, почему столь велико расхождение с групповым мнением. N7 NB Ng Njo Nn • • • • щ • Q2 При желании они могут исправить оценки. Остальных экспертов тоже знакомят с крайними мнениями и с мотивами этих мнений, столь же строго соблюдая при этом анонимность оценок. Такая процедура позволяет участникам экспертизы принять в расчет обстоятельства, которые они могли случайно упустить, которыми они пренебрегли во время первого тура. Последующие этапы опроса по сути дела ничем не отличаются от первого. Обычно в первом туре ответы сильно разнятся. Но с каждым этапом они сближаются все больше и больше: сказывается действие обратной связи. После четвертого тура все оценки и их мотивировки в последний раз доводятся до сведения экспертов. Они получают последнюю возможность пересмотреть свои решения. Медиана окончательных ответов и считается общей оценкой — единым мнением группы. Многоэтапная процедура позволяет не очень опытным экспертам улучшить свои оценки, получить информацию от компетентных специалистов. Последние же тоже черпают новые сведения из коллективного знания группы, приобретают допол-
Эксперты смотрят в будущее 15 нительный опыт. В этом несомненное достоинство метода Дельфы. Есть и недостатки. К сожалению, нет возможности напрямую столкнуть мнения экспертов. А при личных контактах специалистов и ученых, как известно, чаще возникают новые идеи. К тому же многоступенчатая процедура занимает много времени. (Недаром судьи фигурного катания ограничиваются экспертизой в один тур.) До сих пор речь шла главным образом о методах получения экспертной информации. Но добытая информация, как правило, требует обработки. Допустим, группе экспертов поручено выявить значимость ряда факторов для развития той или иной отрасли науки и техники. Каждый эксперт должен выразить свое предпочтение главному, с его точки зрения, фактору, другими словами, ранжировать все обстоятельства, которые могут повлиять на ход дела, присвоить каждому рассматриваемому фактору определенное число, ранг. Самому важному, наиболее предпочтительному явлению обычно присваивают первый ранг, а наименее предпочтительному — последний. Понятно, что точность и надежность ранжирования в значительной мере зависят от числа оцениваемых факторов и объектов: чем их меньше, тем больше они различаются в глазах эксперта, тем надежнее присвоенный ранг объекта. Если ранги, установленные всеми экспертами, совпадут, все просто. Из всех возможных факторов наиболее предпочтительным несомненно надо признать тот, что стоит на первом месте, получил первый ранг. А что делать, если мнения разошлись? Три эксперта, три современных оракула должны решить, какому фактору отдать предпочтение, выбирая новую продукцию для своего предприятия. Что важнее — техническая новизна, ожидаемая прибыль, срок освоения? Как нередко бывает, мнения разошлись. И организаторам экспертизы пришлось воспользоваться для обработки разноречивой информации простейшим статистическим приемом — просуммировать ранги. Простая логика подсказывает: общий высший ранг должен получить фактор, набравший минимальную сумму рангов. (Вспомните сумму мест в фигурном катании.) По-видимому, исчерпывающе объяснит методы ранжирования и суммирования рангов простая таблица, •например: В общем, экспертиза недвусмысленно показала: предприятию следует ориентироваться на техническую новизну продукции, а не гнаться за ближайшими выгодами, какими бы заманчивыми они ни казались. Между прочим, просматривая таблицу, можно приметить еще два любопытных обстоятельства. Во-первых, эксперт Сидоров так и не решил, что предпочтительнее — прибыль или срок освоения, и присвоил им средний между 2 и 3 ранг. Во-вторых, мнение Иванова полностью совпало с групповым мнением.
16 Проблемы и методы современной науки В известной степени это говорит о его высокой компетентности. Наверное, Иванова следует почаще привлекать к участию в экспертизе. Итак, факторам присвоены определенные ранги. Но ранг определяет лишь место, занимаемое одним фактором, свойством, возможностью в ряду других. Между тем два явления, которым эксперты присвоили соседние ранги, могут разительно отличаться, могут оказаться несопоставимыми по своей значимости. (Часто в рецензиях на книги и научные работы в одну строку с крупными ошибками упоминаются простые опечатки — это по меньшей мере несерьезно.) Словом, метод ранжирования при всей своей простоте и наглядности дает далеко не полную картину. Ее обычно дополняют, детализируют, уточняют, вводя веса каждого из рассматриваемых факторов. Поясним это на примере. Некое предприятие выбирает новую продукцию для выпуска в следующей пятилетке. Из трех возможных вариантов {А, Б, В) нужно выбрать лучший, причем главными факторами для оценки служат все те же техническая новизна проекта, ожидаемая прибыль и срок освоения. Эксперты установили вес (значимость каждого из этих факторов): новизна—1,0, прибыль — 0,8, срок освоения — 0,4, а потом по десятибалльной шкале оценили все три вида продукции: X X ^ £ >> 5 о. с (иды ш А Б В Факторы и их веса к°. о 9 S тех ни новиз 5 2 3 «о ко со Ж Л ё§ «3 X х о с 7 6 7 , ь So й и s 2 6 1 4 со X 5з 2» . ОО 1 14 14 1 14 | о. 2 к * со u s SS Ufto 11,4 9.2 10,2 s со а. I III 11 Простое сложение оценок ставит организаторов экспертизы в тупик: А, Б и В набрали равную сумму баллов— 14. Однако положение существенно меняется, если учесть вес каждого фактора и с учетом веса скорректировать первоначальные оценки. Например, для продукции Л скорректированная оценка рассчитывается так: 1,0-5+0,8-7+0,4-2=11,4. Теперь виды продукции можно ранжировать. Продукция А получает самую высокую оценку, ей присваивают первый ранг, на ее выпуск нужно ориентировать предприятие. Долгосрочное планирование связано не столько с будущими решениями, сколько с будущим сегодняшних решений. Чтобы надежно связать текущие планы с перспективными проблемами, в последние годы специалисты по прогнозированию создали новый инструмент — так называемые деревья целей. Что это за деревья и как их выращивают? Обратимся к близкому для многих примеру. Допустим, вы задались целью провести «бархатный» сезон в доме отдыха на берегу Черного моря. Для удобства анализа эту вполне достойную цель можно разбить на подцели: 1) получить отпуск; 2) приобрести путевку; 3) вовремя отправиться в путь. Нужно ли говорить, что для достижения каждой подцели надлежит решить ряд задач, порою непростых? Чтобы получить отпуск в курортные недели пик, надо заручиться согласием начальства, закончить неотложные служебные дела, передать не столь срочные дела сослуживцам, оформить отпуск. Приобретение путевки складывается обычно из цепочки хлопот, иногда довольно длинной, — приходится ходить в местком, писать заявления, перебирать санатории и дома отдыха (разумеется, если есть возможность выбо-
Эксперты смотрят в будущее 17 v' N -И" V> «St , IJ-I iv 5 . v^i^y/^ fit** в 4'' - £ r x5 ' ■ * ' 14 «i Дерево целей отпускника pa). Наконец, всякий, кто собирается в дальнюю дорогу, знает, как непросто бывает выехать или вылететь вовремя. Надо заказать билет, собрать вещи, что-то купить, что-то отдать в химчистку, да еще не опоздать на поезд или самолет... Все эти разнообразные события и действия можно представить графически в виде дерева целей, которое показано на рисунке. Главную цель (первый уровень) мы разбили на более мелкие подцели (второй уровень) и обозначили задачи (третий уровень), которые необходимо решить для достижения каждой подцели. Понятно, что решение главной задачи, главной цели следует
18 Проблемы и методы современной науки начинать с низшего, третьего уровня. Грубо говоря, не имея билета до Симферополя или Севастополя, Сочи или Гагр, нечего и помышлять о пляжном блаженстве. Но подцели и задачи даже на одном уровне неравнозначны. Наверное, получить отпуск в разгар курортного сезона бывает все-таки сложнее, чем купить билет. Чтобы учесть эту неравнозначность, при построении деревьев эксперты оценивают подцели и задачи — присваивают им коэффициенты относительной важности, сумма которых по каждому уровню должна равняться единице: Вряд ли, собираясь в отпуск, стоит строить на бумаге дерево целей, давать экспертные оценки каждому своему шагу и вычерчивать таблицы. Обычные предотпускные хлопоты легко укладываются в голове. А вот пример, когда дерево целей позволяет четко спланировать развитие целой отрасли народного хозяйства. Компетентные аналитики установили для ее развития пять взаимосвязанных уровней. Первый уровень— главные цели научно-технического прогресса на 15—20 лет. Последний, пятый—детальная тематика исследований. Для простоты примем, что главных целей три, а для еще большей простоты назовем их Л, £ и В. Эксперты оценили важность этих целей так: 0,30, 0,45 и 0,25. На следующем этапе прогнозирования (второй уровень) устанавливаются задачи, которые должны решить институты и заводы отрасли для достижения главной цели. Обозначим их а и б. Важность задач второго уровня для осуществления каждой из главных целей отрасли также оценивают эксперты. Например, относительно цели А задачи а и б получили равные веса — по 0,5, относительно цели Б — 0,4 и 0,6, относительно цели В— 0,7 и 0,3. Но, как помнит читатель, главные цели А, Б и В, по мнению экспертов, неравноценны для судьбы отрасли. Чтобы определить истинную важность, истинный вес каждой задачи второго уровня, веса задач и целей перемножаются. Таким образом, истинный вес задачи а в рамках цели А определится следующим образом: 0,30-0,50 = 0,15. Все оценки элементов первого и второго уровней можно свести в таблицу: Итак, значимость двух задач второго уровня для научно-технического прогресса в отрасли неравноценна: 0,505 и 0,495. С помощью этих весов и новых экспертных оценок можно разобраться в относительной важности элементов третьего уровня. И так — до самого низшего, пятого уровня, до тематики институтов. В общем, с помощью деревьев целей на каждой стадии прогнозирования можно выделить ключевые проблемы, на решении которых нужно сосредоточить основные силы и
Эксперты смотрят в будущее 19 средства. И последнее. Деревья крупных народнохозяйственных целей, в отличие от дерева целей отпускника, настолько сложны и ветвисты, что для их обсчета необходима электронная вычислительная техника. В последние годы подход к выбору оптимальных решений существенно изменился. Если еще сравнительно недавно наблюдалась тенденция строить громоздкие математические модели и программы для ЭВМ, то теперь становится очевидным, что реальность социально-экономического и научно-технического развития слишком сложна для использования лишь чисто количественных методов. Взять, например, любое техническое устройство. Оно начинается с предварительного замысла. Хотя первоначальная техническая концепция никогда не имеет законченного вида, уже на стадии замысла нужно оценить целесообразность дальнейшей разработки идеи. Ведь решение продолжать исследования влечет за собой необходимость выделять людей, средства, оборудование. Перед руководителем, принимающим решение, встает целый ряд примерно равноценных возможностей, и в то же время он ограничен в материальных ресурсах. Среди множества возможных решений всегда есть несколько «хороших». Чтобы выбрать лучшее, нужно четко установить возможность осуществления каждого варианта, его предполагаемую ценность и многое другое. По большей части это задачи качественного характера. Все эти обстоятельства определяют возрастающий интерес к экспертным методам. Лишь около десяти лет прошло со времени их создания, а они уже применяются в авиации и космонавтике, в оборонных и некоторых других отраслях при создании новой техники, используются для составления народнохозяйственных прогнозов. Говоря о возможностях и перспективах экспертных оценок, необходимо подчеркнуть, что эти методы не могут заменить ни административных, ни плановых решений. Они лишь позволяют дополнить и систематизировать информацию, необходимую для подготовки и принятия таких решений. Использование экспертных оценок правомерно лишь там, где по тем или иным причинам нет возможности применить более точные методы. Любой вывод, полученный с помощью экспертной информации, основан на предположении, что неопределенность можно уменьшить с помощью субъективных оценок вероятности. Другими словами, экспертные методы помогают находить неточные ответы на те практические вопросы, на которые иными способами получают значительно худшие ответы. Кандидат экономических иаук Ф. Г. ГУРВИЧ От редакции: Недавно издательство «Наука» выпустило книгу С. Д. Бе- шелева и Ф. Г. Гурвича «Экспертные оценки». В этой книге подробно изложены методы получения и обработки экспертной информации.
^ t
Проблемы и методы современной науки 21 Масс- спектро- метрия: Кандидат химических наук В. Р. ПОЛИЩУК У начинающего химика посуда бьется довольно часто. А опытный научный руководитель может на слух почти безошибочно определить, что именно разбил его подопечный: нежный звон маленькой стеклянной колбочки трудно перепутать с треском двухлитрового стакана, а грубая фарфоровая чашка раскалывается с характерным звуком, резко отличным от звука лопнувшей стеклянной колонки для ректификации... Это значит, что вовсе не обязательно видеть предмет, устройство которого вы хотите узнать: всю необходимую информацию можно получить и окольными путями. В некоторых случаях такие методы вряд ли стоит использовать (скажем, бить посуду — не самый остроумный способ узнать ее форму); но иногда они оказываются эффективнее прямых наблюдений. КАК РАЗБИТЬ МОЛЕКУЛУ Сегодня мы уже имеем возможность получать непосредственные изображения атомов и молекул, например с помощью рентгеносгруктурного анализа. Но способы эти слишком сложны, трудоемки, да и далеко не всегда приводят к успеху. Поэтому химикам для повседневной работы нужны более универсальные методы распознавания структуры молекул. Еще в прошлом веке для этой цели химики разработали такой прием. Так или иначе воздействуя на вещество, например сильно его нагревая, обрабатывая теми или иными реактивами, они расщепляли сложные молекулы на более простые фрагменты с уже известной структурой. Распознав эти фрагменты, они затем мысленно реставрировали облик исходной молекулы — подобно тому, как археолог восстанавливает по найденным осколкам форму древнего сосуда, а палеонтолог по отдельным костям—скелет доисторического животного. Но это был тяжкий малопродуктивный труд, требовавший сотен, а порой и тысяч экспериментов. Сейчас положение существенно изменилось. Новые методы исследования вещества позволяют получать информацию о строении молекул, не разрушая их, а только измеряя их отклик на те или иные физические воздействия, например на облучение электромагнитными волнами различной длины или элементарными частицами. Как правило, этот отклик предварительно преобразуется в электрический сигнал, который уси-
22 Проблемы и методы современной науки ливается и регистрируется. И лишь некоторые современные физические способы установления структуры связаны с разрушением молекул, напоминая тем самым старый добрый химический метод. Один из них — масс-спектрометрия. В самых общих чертах суть этого метода заключается в следующем. Возьмем крупинку вещества и испарим ее в камере, где создано высокое разрежение — около одной стотысячной миллиметра ртутного столба. В таких условиях пары вещества чаще всего состоят из отдельных, не связанных друг с другом атомов или молекул. А потом облучим эти пары пучком электронов. Летящие электроны, сталкиваясь с частицами, выбивают из них электроны. В результате этого электронного удара («электронный удар» — вполне узаконенный научный термин) частицы превращаются в положительно заряженные ионы, которые отделяются электрическим полем от электронов — как тех, что использовались в качестве снарядов, так и тех, что были выбиты из частиц. И если среди этих ионов есть различающиеся но массе, то их можно, по-виднмому, как- то рассортировать. 1 Если бы не существовало ни силы земного притяжения, ни силы сопротивления воздуха, шврик-ядро улетел бы ло прямой в бесконечность. Тяготение заставляет шарик падать в определенной точке от выбросившего его орудия (А); сопротивление воздуха снижает начальную скорость снаряда, в результате чего дальность выстрела уменьшается (Б) ИГРА В ШАРИКИ Прежде чем искать способ, позволяющий сортировать ионы, попробуем поупражняться с простыми шариками. Допустим, нам надо разделить шарики одинакового диаметра, изготовленные из различных материалов, например из дерева (плотность 0,7), алюминия (плотность 2,6), свинца (плотность 11,3). Одно из возможных сортирующих устройств — пушка, стреляющая этими шариками. Траектория шарика определяется тремя факторами: скоростью, набранной под действием пороховых га- ei СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОЗДУХА * * ъ
Масс-спектрометрия: один миллиграмм информации 23 Рассеивание снарядов, так же как и распределение других случайных событий, описывается колоколообразной кривой Гаусса — распределением вероятностей ЧИСЛО СНАРЯДОВ зов в стволе, силой земного притяжения и сопротивлением воздуха. Если бы действовал только первый фактор, шарик улетел бы в бесконечность по прямой, продолжающей ось ствола пушки. Поскольку в дело вмешивается притяжение Земли, шарик в конце концов все-таки упадет (рис. 1, кривая А). Но это еще не все: сопротивление воздуха заставит шарик упасть поближе к пушке (кривая Б). Тут надо заметить, что даже шарики, изготовленные из одного материала, ни за что не будут попадать в одну и ту же точку, так же, как даже самый совершенный артиллерийский снаряд, выпущенный из самой совершенной пушки, не попадет с гарантией в самый центр мишени. Даже при идеальном прицеливании центр мишени — лишь наиболее вероятное, но не единственно возможное место попадания. Скажем, из тысячи совершенно одинаковых шариков 200 попадут точно в цель; 380 отклонятся во все стороны на расстояние до 1 метра, еще 240 — от 1 до 2 метров, и так далее. Это объясняется неизбежным рассеиванием снарядов в результате действия различных неконтролируемых внешних причин, например несколько различного веса порохового заряда. Распределение снарядов по расстоянию точки их падения от центра мишени описывается колоколообразной кривой, носящей имя великого немецкого математика К- Гаусса (рис. 2). Совершенствование артиллерийских систем приводит к уменьшению разброса, то есть к сужению гауссовой кривой. Из трех факторов, определяющих траекторию шарика, первые два зависят от его массы совершенно одинаковым образом: во сколько раз один шарик тяжелее другого, во столько раз больше его кинетическая энергия, но во столько же раз* сильнее он притягивается к Земле (вспомним великий принцип эквивалентности инертной и тяготеющей масс!). Следовательно, суммарное действие этих факторов приведет к тому, что при равной начальной скорости шариков их траектория не будет зависеть от материала, из которого они изготовлены, — кривая А на рисунке 1 будет всегда одной и той же. Однако сопротивление воздуха не зависит от массы тела: оно определяется лишь его объемом и формой. Поэтому легкие деревянные шарики отклонятся сильнее и упадут ближе к пушке, чем такие же, но тяжелые свинцовые. В этом выводе РАССТОЯНИЕ ДО ЦЕЛИ
24 Проблемы и методы современной науки Если артиллерийская система несовершенна, шарики-снаряды невозможно разделить ло массе ♦ ") Ц И нет ничего нового: еще первые артиллеристы понимали, что тяжелые ядра летят дальше легких. Итак, если зарядить пушку смесью шариков, изготовленных из разных материалов, то разные шарики будут лететь по разным траекториям, рассеиваясь в соответствии с распределением Гаусса. При большом рассеивании — если конструкция пушки плоха, шарики изготовлены неаккуратно, а заряды нестандартные — разделения практически не произойдет (рис. 3). Но, усовершенствовав систему, мы можем добиться уменьшения рассеивания, и нам останется подставить в местах падения шариков ящики соответствующей ширины — в каждый из этих ящиков попадут шарики практически одного сорта (рис. 4). После того как мы однажды поставили подобный эксперимент и определили, какие шарики в •какие ящики попадают, мы можем использовать пушку для своеобразного анализа: ведь если шарик попал в первый по счету ящик — значит, он деревянный; раз во второй — значит, алюминиевый; раз в третий — значит, свинцовый... ВЕРНЕМСЯ К НАШИМ ИОНАМ Только что использованный наглядный пример демонстрирует крайнюю ограниченность всякого рода наглядных примеров. Ведь ионы — не шарики, для их разделения нельзя воспользоваться совместным действием сил тяготения и сопротивления воздуха... Прежде всего нам нужна достаточно мощная сила, способная заметно отклонять положительные ионы. Но чтобы эта сила была способна сортировать ионы, она, как и сила сопротивления воздуха, не должна зависеть от их массы. Какая сила удовлетворяет этим требованиям? Вспомним: на электрический заряд, движущийся поперек силовых линий, действует так называемая сила Лоренца, пропорциональная величинам заряда, скорости и напряженности магнитного поля. У всех ионов, образующихся в результате электронного удара, как правило, один и тот же заряд, равный единице. Поэтому, если их скорости равны, будут равны и отклоняющие силы, в результате чего ионы с разной массой полетят по разным параболическим траекториям (рис. 5), которые можно зарегистрировать на фотопластинке. Но беда в том, что в реальном случае начальные скорости ионов различны, а чем больше ско-
Масс-спектрометрия: одни миллиграмм информации 25 После усовершенствования артиллерийской системы шарики с одинаковой массой ложатся более кучно ЧИI ) шгИНОВ г 10 ЛЛН»>Ш С1'-ГЦ AAA Р'ССТОЛШГ "Ei H рость, тем больше отклоняющая сила Лоренца (идеальная картина получилась бы только в том случае, если бы все ионы рождались строго в одной точке, что, разумеется, невозможно). В результате гауссовы кривые размываются, перекрываются, и наша пушка палит, как говорится, в божий свет как в копейку... А теперь нам нужно придумать способ, который бы позволил уменьшить разброс снарядов-ионов, то есть сфокусировать пучок. Следует заметить, что метод разделения летящих ионов с помощью магнитного поля («метод парабол») был предложен еще в начале десятых годов нашего века английским физиком Дж. Дж. Томсоном, а способ фокусировки пучка — его • коллегой и соотечественником Ф. Астоном. Астон нашел остроумный выход из положения. Заставим пучок ионов, летящих с различными скоростями, пройти через электрическое поле, силовые линии которого перпендикулярны силовым линиям магнитного поля и траектории пучка. Если заряды ионов одинаковы, то действующая сила не зависит ни от массы, ни от скорости; но чем больше скорость, тем меньшее время ион будет находиться в поле действия электрических сил и тем слабее он отклонится от своего первоначального пути. Поэтому правильно сориентировав магнитное и электрическое поля и соответствующим образом подобрав их напряженность, можно добиться того, что ионы с одной и той же массой независимо от их скорости попадут в конце концов в одну и ту же точку фотографической пластинки, то есть сфокусируются и дадут четкий след (рис. 6). Прибор, в котором ионы регистрируются с помощью фотографической пластинки, называется масс-спектрографом; в получающемся с его помощью масс-спектре интенсивность пучка определяет степень почернения эмульсии. Сейчас вместо широкой фотографической пластинки, на которой может уместиться весь масс- спектр, чаще всего используют небольшой металлический датчик, который выполняет роль ящика для ловли шариков. Напряженность магнитного и электрического полей регулируется таким образом, чтобы на поверхность датчика поочередно попадали ионы с различной массой и создавался, так сказать, эффект «вращающейся призмы» (если вращать обычную призму, то в одной и той же точке можно поочередно наблюдать все цвета солнечного спектра).
Проблемы и методы современной науки Попадая на металлическую поверхность, ионы выбивают из нее электроны, порождая вторичный ток. И хотя этот ток чрезвычайно слаб, он представляет собой желанный электрический сигнал, величина которого пропорциональна числу попавших на датчик ионов данной массы. Такая разновидность метода называется масс-спектромет- рией. С помощью прецизионной электроники этот сигнал можно усилить и, подав на вход самописца, получить на бумажной ленте, движущейся синхронно с «вращением» магнитного поля, спектр, в котором ионы с разной массой (точнее, с разным отношением массы к заряду, но ведь заряд, как мы уже говорили, чаще всего равен просто единице) расположатся по оси абсцисс, а высота пиков по оси ординат будет зависеть от интенсивности пучка. ЧТО ДАЕТ ТОЧНОСТЬ Сила Лоренца заставляет ионы отклоняться от прямолинейного пути СИЛА ЯОРЕИЦА Способность масс-спектрометра различать массы ионов — его разрешающая способность — может быть выражена отношением массы иона к наименьшей различимой прибором величине. У лучших современных серийных масс-спектрометров разрешающая способность превышает 100 000. Это значит, что шарик массой в 10 грамм не попадет в соответствующий ящик, если его масса отклоняется в ту или иную сторону хотя бы на 0,1 миллиграмма. Более того, современный масс-спектрометр вообще не рисует никаких графиков — нет тут ни абсциссы, ни ординаты. Результаты измерений вводятся непосредственно в ЭВМ в виде электрических импульсов, и почти мгновенно на бланке возникает столбец цифр — значение массы каждого иона и его относительного содержания среди всех частиц. После этого не следует удивляться, что хороший масс-спектрометр стоит недешево: его можно было бы обменять на десяток автомобилей. Но высокая разрешающая способность позволяет узнать очень многое не только о самих ионах, но и о молекулах, их породивших. Прежде всего, масс-спектрометр позволяет обходиться без традиционного количественного элементного анализа вещества: вмонтированная в прибор ЭВМ сразу же выдает его состав. Дело в том, что достаточно часто среди ионов, образующихся в результате электронного
Масс-спектрометрня; один миллиграмм информации 27 Добавочное электрическое поле спектрографа, усовершенствованного Жетоном, фокусирует лучок ПОЛОЖИТЕЛЬНО ЗАРЯЖЕННЫЕ НОНЫ ¥■ QQtffll j»tf»2L ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЛОЛЕ МАГНИТНОЕ ЛОЛЕ удара, есть так называемые молекулярные ионы, то есть ионы, образовавшиеся в результате отрыва от молекулы всего лишь одного электрона. Поэтому если в масс-спектре самая большая масса, например, равна 180,1616, то скорее всего это масса именно молекулярного иона и брутто- формула вещества, давшего такой ион, — СдНвС^. Такое заключение позволяет сделать именно высочайшая разрешающая способность современных масс-спектрометров. Ведь массы атомов всех элементов (кроме изотопа углерода 12С, принятой за эталон) выражаются дробными числами. Поэтому каждой достаточно точно измеренной сумме масс соответствует своя неповторимая комбинация атомов. Если бы масса измерялась с точностью всего до целых единиц (а именно на это только и были способны прежние масс-спектрометры), то можно было бы предложить десятки, если не сотни, брутто-формул веществ с молекулярной массой 180. . Всякому мало-мальски знакомому с органической химией известно, что брутто-формула вещества— много, но далеко не все. Но масс-спектр помимо пика молекулярного иона содержит множество и других пиков. Откуда эти ионы берутся, какую информацию они несут? Далеко не все молекулярные ионы долетают до приемника в полной сохранности: электронная бомбардировка сообщает им избыточную энергию, из-за которой значительная их часть разваливается по пути. Если бы молекулярные ионы распадались как попало, это привело бы только к тому, что ниже.# пика молекулярного иона находилась непрерыв-' ная мутная полоса всевозможнейших осколков. Но в действительности масс-спектр представляет собой совершенно четкую картину: одно и то же вещество всегда дает один и тот же набор пиков одной и той же интенсивности. Это объясняется тем, что молекулярные ионы, обладающие избыточным запасом энергии, распадаются не как попало, а по определенным законам. Распад происходит так, что в его результате образуются самые устойчивые в энергетическом отношении осколки — подобно тому, как в ходе обычной химической реакции в колбе возникают, как правило, наиболее энергетически устойчивые вещества (рис. 7). А как мы уже знаем, по отдельным фрагментам можно воссоздать и форму древнего сосуда, и
28 Проблемы н методы современной науки облик давно вымершего животного, и, наконец, структуру невидимой молекулы... Масс-спектр вещества с брутто-формулой СдН804. Это ацетилсалициловая кислота — попросту аспирин... НЕ ТОЛЬКО МОЛЕКУЛЫ Представьте себе, что перед вами находится окаменевшая раковина моллюска белемнита, жившего примерно 120 миллионов лет назад. Можете ли вы составить его жизнеописание? Если в вашем распоряжении находится прецизионный масс- спектрометр, то можете. Для этого нужно слой за слоем соскребать с раковины белемнита известняк, получать из него углекислый газ и этот газ анализировать с помощью масс-спектрометра. Дело в том, что, чем холоднее вода, тем больше изотопа кислорода 180 содержится в известняке, образующем панцирь морских организмов. ИНТЕНСИВНОСТЬ (ИОННЫЙ ТОК] (СН3С0]+ 43 И llll 120 о: 92 I 104,3 405.8 о: С* г О: 138 .С00Н ОН о: соон ^ОСОСНз 180,1616 ^— 1 " ОТЩЕПЛЕНИЕ 'ОТЩЕПЛЕНИЕ* ОТЩЕПЛЕНИЕ МАССА [М/Е] СО A20-28=90) Н20 A38-18=120) СН2=С=0 A80-42=138)
Масс-спектрометрия: один миллиграмм информации 29 Масс-спектр дещеспа ракоаины белемнита, жившего на Земпе 120 миплноноа пет назад, позволил узнать историю его рождения, жизни и смерти И, следовательно, по кривой, отражающей колебания этого изотопа (рис. 8), можно судить о погоде, бывшей на Земле более ста миллионов лет назад. Наш белемнит родился весной (об этом свидетельствует первоначально восходящая ветвь кривой), пережил четыре лета (четыре максимума температуры) и весной же скончался... Масс-спектрометрический изотопный анализ позволяет раскрывать и следы современных событий. Установлено, например, что в природных углеводах содержится несколько меньше дейтерия, чем в обычной воде: дейтерий несколько менее активно вступает в реакцию фотосинтеза, в результате чего растения усваивают его слабее. Соответственно меньше дейтерия содержится и в продуктах переработки растительных углеводов, например в винограде. Поэтому, записав масс-спектр «натурального бургундского», сфабрикованного на основе синтетического спирта (а в нем соотношение изотопов водорода обычное), можно поймать за руку нечестных виноделов. А вот и вовсе детективный пример, из области промышленного шпионажа. Если одна химическая фирма (производящая, скажем, карбоновые кислоты) хочет раскрыть технологию другой, конкурирующей, то она может поступить так. Взяв образец продукции конкурента (которая, естественно, продается), нужно отщепить от органической кислоты углекислый газ и проанализировать его с помощью масс-спектрометра. Если для синтеза этой кислоты использовался углекислый газ, выделенный из воздуха, то его изотопный состав будет одним, а если из карбонатных пород — то другим. Иначе говоря, можно узнать, каким сырьем пользуется конкурирующая фирма, а зная это, опытный эксперт сделает далеко идущие технологические выводы. ОДИН МИЛЛИГРАММ - это слишком много ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ |еС) О 10 20 30 40 РАДИУС РАН0ВННЫ БЕЛЕМНИТА [СМ) Для масс-спектрометрического анализа нужен не миллиграмм вещества, а его тысячные доли — микрограммы. Но микрограммы очень уж трудно ввести в прибор — этакую ничтожную крупицу ничего не стоит и потерять. Поэтому на масс- спектральный анализ химикам приходится сдавать огромное количество вещества — около миллиграмма.
30 Проблемы и методы современной науки Но в некоторых случаях потребности прибора удается привести в соответствие с возможностями химиков. Например, масс-спектрометр можно соединить с газовым хроматографом, разделяющим вещества по их летучести. После фракционирования веществ происходит мгновенный анализ, позволяющий при некотором опыте распознать структуру молекул, входящих в каждую из фракций. С помощью такого синтетического прибора удалось установить строение привлекающих веществ насекомых, а сейчас комбинация хроматографа и масс-спектрометра позволяет распознавать по запаху преступников... Один миллиграмм — это слишком много. Это очень много там, где добыча миллиграмма чистого вещества требует многомесячных усилий лабораторий, насчитывающих в своем составе десятки человек. Конечно, лаборатории, имеющие в своем распоряжении приборы с разрешающей способностью 100 000, пока весьма редки. Поэтому большинство химиков до сих пор не пренебрегает элементным анализом. Но и приборы с более скромными возможностями, которые распространены довольно широко, добывают неоценимую информацию. Остается только пожалеть, что даже самый современный масс-спектрометр не способен превратить в информацию весь миллиграмм вводимого в него вещества. ПЕН Технологи, внимание] ПЕНОЭЛАСТ ГАСИТ ВИБРАЦИЮ Во Владимирском научно- исследовательском институте синтетических смол создан виброзащитный материал пеноэласт — композиция на основе пластифицированного поливинилхлори- да и бутадиен-нитрильного каучука. Он значительно эффективней губчатой резины и эластичных пластиков, обычно применяемых для противовибрационных прокладок под машины и станки. При частоте механических колебаний от 20 до 300 герц пеноэласт снижает вибрацию на 10—25 децибел. Кроме того, новый материал химически стоек, долговечен, может работать в широком диапазоне температур: от —20е С до 70° С. Из пеноэласта (его выпускает химический комбинат «Россия» в Ростовской области) уже делают виброзащитные рукоятки для пневматического инструмента и прокладки для специальной обуви, которую рекомендуют носить в механических цехах с сильной вибрацией. «Безопасность труда в промышленности», 1973, № 10
Элемент № ... 31 Л. I Актиний ПРИЧИНЫ Есть лишь одна причина, по которой элемент № 89 — актиний интересует сегодня многих. Этот элемент, подобно лантану, оказался родоначальником большого семейства элементов, а в это семейство входят все три кита атомной энергетики — уран, плутоний и торий. Констатируя как факт особое место актиния в периодической системе, заметим сразу же, что ни в одной из работ Д. И. Менделеева, связанных с открытием и развитием периодического закона, нет сколько-нибудь серьезных рассуждений об элементе, который должен занять в таблице 89-ю клетку. Более того, даже в последних прижизненных изданиях «Основ химии», вышедших уже в XX веке, актинию уделено всего несколько строк, да и то лишь в дополнениях к 21-й главе. Менделеев упоминает о сходстве актиния с торием и о том, что этот элемент «выделяется с торием и осаждается ранее его как от серноватистонатровой соли, так и от перекиси водорода». И все. Пожалуй, ни одному из открытых к тому времени элементов не уделено в «Основах химии» так мало места. Для этого были причины. Спустя десять лет после открытия актиния знаменитый английский физик Фредерик Содди остроумно систематизировал накопленную к тому времени информацию об элементе № 89: «Атомный вес — неизвестен; средняя продолжительность жизни — неизвестна; характер излучения — не испускает лучей; материнское вещество— неизвестно; исходным веществом, вероятно, является уран; продукт распада — радиоактиний»*. То обстоятельство, что открытие элемента № 89 в 1899 году было все- таки признано свершившимся, часть историков науки объясняет некоторой причастностью к этому делу супругов П. и М. Кюри, а также их непререкаемым авторитетом во всем, что связано с радиоактивностью. В хронологической таблице открытия элементов актиний стоит сразу же после полония и радия. В октябре 1899 года о нем сообщил французский химик Андрэ Дебьерн A874—1949), один из немногих добровольных помощников Пьера и Марии Кюри в их исследованиях радиоактивных элементов. Об этом ученом в нашей стране знают немногие и не много. Попробуем хотя бы в малой степени восполнить этот пробел. Дебьерн стал сотрудником супругов Кюри, будучи совсем молодым человеком — ему было около 25 лет. Самое большое его открытие — актиний. Кроме того, он вместе с Марией Склодовской- Кюри получил в 1910 году первый образец металлического радия. В том же году они подтвердили открытие полония. После смерти Марии Скло- довской-Кюри Дебьерн заведовал Лабораторией имени Пьера Кюри в парижском Институте радия. В записях Склодовской-Кюри сохранились такие строки: «Около 1900 года Пьер Кюри познакомился с молодым химиком Андрэ Дебьерном, работавшим препаратором у профес- * Изотоп тория с массой 227 и периодом полураспада 18,17 суток.
32 Элемент № ... сора Фриделя, который очень ценил его как ученого. На предложение Пьера заняться радиоактивностью Андрэ Дебьерн охотно согласился: он предпринял исследование нового радиоэлемента, существование которого подозревалось в группе железа и редких земель. Он открыл этот элемент, названный актинием (подчеркнуто в оригинале. — В. С). Хотя Андрэ Дебьерн работал в химико-физической лаборатории Сорбоннского университета, руководимого Жаном Перреном, он часто заходил к нам в сарай, вскоре став очень близким другом и нашим, и доктора Кюри*, а впоследствии и наших детей». Что же сделал этот молодой химик осенью 1899 года? Исследуя остатки урановой смолки, из которой уже были удалены и радий, и полоний, он обнаружил слабое излучение. Значит, знаменитая смолка содержала еще один новый элемент? Такое предположение после открытия радия и полония казалось естественным и неоспоримым. Дебьерн предложил назвать этот элемент актинием — от греческого «актис» — излучение, свет — по аналогии с радием. Были предприняты попытки выделить новый элемент, но они оказались безуспешными, и Дебьерн вместе с супругами Кюри сосредоточился на радии. Спустя год с небольшим из такой же, содержащей редкие земли, фракции урановой смолки получил сильно излучающий раствор немецкий исследователь Ф. Гизель. Ему даже удалось (это стоило колоссального труда) освободить этот раствор от многих примесей, получить относительно чистый излучатель — по сути дела первый препарат актиния. Но этого Гизель не знал: он считал, что открыл новый элемент, и назвал его эманием. Но вскоре была дока- * Имеется в виду отец Пьера. зана индентичность эмания и актиния, и новый элемент «не состоялся». Самое необычное здесь, наверное, то, что элемент, названный «излучающим» (так дословно переводится название «актиний»), в действительности не мог быть открыт по его излучению. Как теперь известно, самый долгоживущий природный изотбп актиния — 227Ас в подавляющем большинстве случаев распадается, испуская очень мягкие, мало энергичные бета-лучи. Регистрирующая аппаратура, существовавшая на рубеже XIX и XX веков, не могла уловить это излучение. Нельзя было с ее помощью и зарегистрировать те редкие (примерно 1,2%) случаи, когда эти ядра распадались, испуская альфа-частицы. И Дебьерн, и Гизель открыли элемент № 89 не по его собственному излучению, а по излучению дочерних продуктов —по сути дела они наблюдали излучение изотопа уже известного тория. Но новая активность ассоциировалась с лантаном и его семейством. В таблице Менделеева было свободное место для аналога лантана — тяжелого радиоактивного элемента третьей группы. Сюда и определили "актиний. И не ошиблись. СЛЕДСТВИЯ Актиний действительно подобен лантану. У них очень сходные химические свойства. Общая валентность — 3+, близкие атомные радиусы — 1,87 и 2,03 А, почти индентичное строение большинства соединений. Как и у лантана, большинство солей актиния окрашены в белый цвет. Окись Ас203 — тоже. А то, что актиний превосходит лантан по химической активности, вполне естественно. Это более тяжелый металл-аналог: валентные электроны циркулируют дальше от ядра. Впрочем, когда речь идет о валентности лантана, актиния и их семейств, еще воп-
Актиний 33 рос — какие электроны самые главные... Но, сообщив читателю эти сведения, мы явно забежали вперед. Рассказывать о соединениях прежде, чем о физических свойствах самого элемента, вряд ли логично. А физические свойства актиния достоверно определены были лишь в пятидесятые годы, и на то тоже были причины. Актиний есть в природе. Он, его главный и самый долгоживущий изотоп 227Ас, образуется в процессе распада урана-235. Количество получающегося актиния настолько мало, что этот элемент определенно входит в десятку редчайших элементов Земли. Его содержание в земной коре определяется десятимиллиардными долями процента. Подсчитано, что во всех земных минералах содержится лишь 2600 тонн актиния, а радия (сверхтрудность добычи которого известна не только из трудов Кюри, но и из стихов Маяковского) —примерно 40—50 миллионов... Извлечение актиния из природных источников (урановых минералов) еще больше осложняется его крайним сходством с элементами редкоземельного семейства. Известный французский радиохнмик М. Гайснн- ский писал: «В некоторых процессах актиний отделяется от лантана, а в других следует за лантаном. Однако при фракционной кристаллизации двойных нитратов лантаноидов с магнием или марганцем актиний не выделяется в первой фракции перед лантаном, а концентрируется между неодимом и самарием. Эта аномалия пока не объяснена. В настоящее время предпочтительным методом получения актиния считается облучение радия нейтронами». Здесь происходит вот что: 2eeRa + on -> ->28eRa—-^289Ac. Очевидно, что разделить двухвалентный радий и трехвалентный актиний легче, чем выделить тот же актиний из смеси лантана и его аналогов. А период полураспада радня-227 невелик — всего 41 минута. Поэтому быстрее и дешевле всего (если здесь вообще уместно говорить о дешевизне) получать актиний из сверхдрагоценного радня. Именно этим путем получили чистые препараты элемента № 89, на которых и были определены его основные свойства. Элементарный актиний оказался серебристо-белым металлом, довольно тяжелым (плотность чуть больше 10 г/см3) и весьма химически активным. Его температура плавления, определенная экспериментально, 1040±50°С, а температура кипения, рассчитанная теоретически,— около 3200° С. На воздухе актиний окисляется до Ас203. Кстати, металлический актиний (в миллиграммовых количествах) сумели получить двумя способами: восстанавливая АсС13 парами калия при 350° С и из трифторида, действуя на него парообразным литием. В последнем случае понадобилась более высокая температура — за 1000° С, но полученные образцы были чище. Изотопов актиния сейчас известно 19, три из них встречаются в природе. Это сравнительно долгоживущий актиний-227, актиний-228 (он же ме- зоторий II) с периодом полураспада 6,13 часа и актиний-225 с периодом полураспада около 10 суток. Остальные изотопы искусственные: большинство из них получены при бомбардировке тория различными частицами. ПОСЛЕДСТВИЯ Практическое использование актиния ограничивается источниками нейтронов. Нейтроны в них образуются при облучении бериллия-9 альфа-частицами. А дают альфа-частицы дочерние продукты актиния-227. Есть основания полагать, что акти- 2 «Химия и Жнзнь»,И Ф
34 Элемент №... ний-бериллиевые нейтронные источники отнюдь не самые лучшие и не самые экономичные из устройств такого назначения. Но это не значит, что актиний бесполезен. Науке, и прежде всего ядерной физике, изучение актиния дало многое. Заметим сразу же, что актинометрия (важный раздел геофизики) так же мало связана с исследованиями актиния, как и актинии (обитатели моря) или актиномици- ны (антибиотики). Не на актинии держится и знаменитая актиноидная теория Г. Сиборга. Но если актинии могут существовать без актиния, то актиноидной теории не было бы, не будь этого элемента. Элемент франций тоже не был бы открыт, если бы не актиний. Точнее, если бы актн- ний-227 не распадался двояко и не превращался иногда (в среднем в 12 случаях из 1000) во франций-223... Изучение этого элемента еще принесет науке немало нового. Физики, например, до сих пор не могут объяснить, почему самый известный и самый изученный изотоп элемента № 89 — актиний-227 имеет непостоянный период полураспада. Полученный из радия искусственным путем или образующийся при альфа-распаде чистого протактиния-231, он имеет период полураспада 21,8 года, а выделенный из актииийсодержа- щих минералов — намного меньше. Химики продолжают спорить о возможности существования соединений одновалентного актиния. Вроде бы, по существующим представлениям об электронной конфигурации его атома, должны быть такие соединения, а получить их никак не удается! Одним словом, актиний еще не скоро будет считаться прекрасно изученным «хрестоматийным» элементом. Пока же, как светлячок из знаменитого детского рассказа, «он — живой и светится». Светится, правда, не так ярко, как радий, но — светится... В. В. СТАНЦО Технологи, внимание! ПРОТИВ ЛЬДА НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ Для борьбы с гололедом на аэродромах и шоссе и для борьбы со смерзанием руд и торфа в Государственном институте азотной промышленности (ГИАП) созданы безвредные, дешевые и быстродействующие противогололедные средства. Это бинарные и тройные смеси: нитрат кальция — мочевина, нитрит — нитрат кальция, нитрит — нитрат кальция —- мочевина, нитрит — нитрат — хлористый кальций. Все эти вещества, в отличие от поваренной соли, не действуют на цветные и черные металлы, на асфальт и бетон. По расчетам специалистов «Аэрофлота», годовой экономический эффект от применения пары нитрат кальция — мочевина на аэродромах средней полосы составит полмиллиона рублей. НИИТЭХИМ, 1973, № И 11-746 ПРОЧНО, НО ЕЩЕ ДОРОГО Создано новое полиамидное волокно для каркаса автомобильных шин. Изготовленный из нее корд вдвое прочнее нейлонового и в пять раз прочнее стального корда. Это позволяет значительно уменьшить вес и размеры радиальных шин. Однако за дополнительную прочность приходится расплачиваться: пока корд из полиамидного волокна «Fiber В» (так названа новинка) в пять раз дороже стального. «Automotive Industries» (США), 1973, № 9
Размышления 35 О пользе цитирования Можно ли количественно оценить вклад ученого в науку? Это не праздный вопрос. Такая оценка позволила бы и объективно вознаграждать ученого, и планировать расходы на его будущие работы. Сложность подобного учета очевидна, особенно в тех случаях, когда речь идет о теоретических изысканиях. Но учет все-таки возможен. Например, стоит подсчитать, сколько раз в ведущих научных журналах ссылаются на работы данного автора. Ведь цитируют тех, чью работу продолжают. Правда, слишком глубокое исследование современники могут не понять н не процитировать. Тогда и гений, и дурак окажутся у компьютера в немилости. Но гениев слишком мало, чтобы они помешали статистике. Итак, нужен справочник, который укажет тех, кто вносит максимальный вклад в науку. Собственно, такой справочник уже есть — в Москве, в Библиотеке им. В. И. Ленина. Это многотомный «Индекс научного цитирования» Э. Гарфилда, издаваемый Институтом научной информации в Филадельфии (США). По «Индексу» можно определить, кто чаще цитирует сам себя и кого больше цитируют другие. Здесь вы узнаете о собственном месте в науке. Становится ясным и качество работы научных журналов, так как нетрудно выявить, какое издание чаще пополняет сокровищницу научных знаний. Но это не все. По «Индексу» можно с иольшои вероятностью предсказать будущих обладателей высоких научных наград. Так, по крайней мере, утверждает Э. Гарфилд в статье опубликованной в журнале «Nature» A973, т. 242, ДЬ 5398). Он приводит такие доказательства. За десятилетие с 1961 по 1971 годы в главных научных журналах мира было процитировано около двух миллионов авторов. Из них только 42 000 человек упомянуты не менее тридцати раз. Далее идет элита: 2 000 имен, упоминавшихся не менее тысячи раз в год. Значит, лишь один из тысячи авторов вносит в науку максимальный вклад. Все нобелевские лауреаты 1972 года оказались членами этой элитной группы. Те же результаты, за небольшими исключениями, дал анализ списков лауреатов за предыдущие годы. К сожалению, «Индекс» Гарфилда далеко не полно учитывает публикации на русском языке и на других языках нашей страны. Может быть, настало время подумать об организации у нас силами какого-либо научно-информационного учреждения издания типа «Индекса»? Думается, что такое издание оказалось бы очень полезным для планирования научных исследований в нашей стране. А. ПРОРОКОВ
36 Фотоинформация
Фотоинформация 37 Не то цветок, не то треки элементарных частиц... А на самом деле — просто вода, замороженная ■ холодильнике, и вмерзшие в нее пузырьки растворенных газов. Фото П. К ФЕДОСЕЕВА Эта 50-тонная махина из стали и бетона — всего-навсего контейнер, в который упакован ровно один грамм калифорния, синтезированного в ядерном реакторе Окриджской национальной лаборатории (США). Толстые бетонные стенки контейнера поглощают излучение этого высокоактивного элемента. Фото из журнала «Scientific American»
38 Проблемы и методы современной науки Как блоха заставляет подпрыгивать слона новое о работе гемоглобина Трудно, наверное, найти сейчас человека, которому бы не делали анализ крови. Обычно при этой процедуре набирают кровь в тонкую стеклянную трубочку, ставят трубочку вертикально и следят за тем, с какой скоростью кровь расслаивается. Верхний светлый слой — это сыворотка крови, нижний темно-красный— эритроциты. Организм взрослого человека содержит огромное количество эритроцитов — около 30 триллионов. Вместе с током крови они путешествуют по кровеносным сосудам и, если необходимо, сплющиваются или вытягиваются, чтобы проникнуть в самые тонкие из них. Какую роль выполняют эритроциты? Они захватывают в легких кислород и переносят его к тканям, затем, опустошенные, возвращаются к легким, и снова загружаются кислородом, и опять разносят его по всему организму. Один эритроцит живет примерно 120 дней, за это время он успевает перенести от легких к тканям около миллиарда молекул кислорода. Эритроцит напоминает маленький мешочек, наполненный раствором гемоглобина. Конечно, такое сравнение весьма условно, так как эритроцит — клетка со всем ее сложным аппаратом (правда, ядра в ней нет). Но поскольку концентрация гемоглобина в эритроцитах высока— около 33%, то в первом приближении можно говорить о мешочке с гемоглобином. Именно гемоглобин связывает кислород в легких, именно он раздает кислород клеткам организма. А потребность в кислороде у взрослого человека немалая: примерно 300 литров в сутки. Гемоглобин, по-видимому, неплохо приспособлен к своей работе. Если бы кислород был просто растворен в крови, то для того, чтобы снабдить им все клетки, крови пришлось бы носиться по сосудам со скоростью 180 литров в минуту. Благодаря присутствию гемоглобина кровь в наших жилах течет довольно спокойно: около 5 литров в минуту. Гемоглобин уже давно интересует исследователей, этот интерес не ослабевает и поныне. Достаточно сказать, что в последнее время число ежегодных публикаций о нем приближается к 200, то есть каждые два дня из печати выходит новая научная работа. Естественно, что исследования гемоглобина затрагивают множество проблем, здесь мы расскажем только об одной, важнейшей,— о способности присоединять и отдавать кислород. Успехи в изучении этого свойства гемоглобина велики: ему дано объяснение на уровне поведения отдельных атомов. Особую роль сыграли тут работы Макса Перутца и его сотрудников, выполненные в Кембридже (Англия). Рентгено- структурные исследования, начатые
Как блоха заставляет подпрыгивать слона 39 ими в середине 40-х годов, позволили определить положение каждого атома в молекуле гемоглобина, а нужно сказать, что общее число этих атомов составляет около 10 000. ГЕМ ПЛЮС ГЛОБИН Как явствует из самого названия, гемоглобин— это гем плюс глобин. Глобин — белковая часть молекулы, образованная четырьмя полипептидными цепочками. Эти цепочки попарно одинаковы и называются а и р, то есть гемоглобин состоит из двух а- и двух C-субъединиц. К каждой цепи глобина присоединен один гем. Гем состоит из порфири- на — циклического соединения — и атома железа, расположенного в центре кольца порфирина (рис. 1). Именно порфириновому кольцу обязан гемоглобин своим красным цветом. У атома железа шесть координационных вакансий. Четыре удерживают его внутри порфиринового кольца и лежат в плоскости кольца, 1 Гем. В центре порфиринового кольца находится атом железа. Он связан с четырьмя атомами азота в кольце и с азотом белковой цели. Шестая координационная вакансия атома железа либо свободна (в дезоксигемоглобине), либо занята молекулой кислорода (в оксигемоглобине) а две направлены перпендикулярно этой плоскости. Одна из них связана с цепью глобина, а другая, свободная, как раз ловит молекулярный кислород. Если шестое координационное место атома железа занимает молекула кислорода, то гемоглобин превращается в оксигемоглобин. Если все четыре гема освободились от кислорода, то гемоглобин стал дезоксигемоглобином. Субъединицы гемоглобина свернуты в пространстве совершенно определенным образом и состоят из спиральных и неспиральных участков разной длины (рис. 2). Каждый из четырех гемов расположен в углублении, образованном белковой цепью. В статье М. Перутца, опубликованной в журнале «Химия и жизнь» девять лет назад*, строение молекулы гемоглобина описано более подробно. Однако в то время разрешающая способность рентгенографического метода E,5 А) была недостаточной для того, чтобы представить, как именно работает молекула гемоглобина. Это оказалось возможным лишь после расшифровки пространственной структуры окси- и дезоксигемоглобина с разрешением 2,8 А. ТЕМЫ РАБОТАЮТ СОГЛАСОВАННО Еще в начале XX столетия, изучая взаимодействие гемоглобина с кислородом, физиологи обнаружили удивительное обстоятельство: темы связывают кислород не самостоятельно, независимо друг от друга, а совместно, кооперативно. Каждую следующую молекулу кислорода гемоглобин захватывает (и отдает) легче, чем предыдущую. То есть, каждый гем каким-то образом «знает», присоединили соседние темы кислород или еще нет. Представим себе, что есть две мо- * См. «Химия и жизнь», 1965, N° 3.
40 Проблемы и методы современной науки Положение в пространстве каждого из 10 тысяч втомов гемоглобина сейчас точно устаковлено. На рисунке показано, как причудливо свернута одна из четырех цепей гемоглобина. Белковвя цепь обволакивает гемг в центре которого лежит атом железа (обозначенный цветным кружком). Когда к атому железа присоединяется кислород, происходит перегруппировка 10 тысяч атомов гемоглобина — начинает работать «молекулярное легкое» лекулы гемоглобина, одна из них уже присоединила три молекулы 02, а другая не присоединила ни одной. К какой кислород присоединится более охотно? С вероятностью 70:1 будет выбрана первая молекула. А какая молекула гемоглобина проще расстанется с кислородом? Та, что присоединила все четыре молекулы
Как блоха заставляет подпрыгивать слона 41 В оксигемоглобине атом железа лежит в плоскости порфиринового кольца, в дезоксигемоглобине он увеличивается в размерах и смещается к белковой цепи кислорода, или та, которая присоединила всего одну? С вероятностью 70:1 от второй молекулы отнимается ее единственное приобретение. По этому поводу Перутц цитирует библейское изречение: «Имущему воздастся, а у неимущего отнимется». Такое поведение гемоглобина в течение долгого времени казалось загадочным. Было неясно, почему одна и та же молекула в течение одного «дыхательного цикла» изменяет свою способность присоединять кислород — ведь расстояние между темами около 30 А, и прямое взаимодействие между ними невозможно. Кооперативный характер связывания кислорода гемоглобином был объяснен Перутцем в 1970 году. Однако, прежде чем перейти к изложению его гипотезы, поясним, зачем организму нужен кооперативный механизм связывания кислорода. Потребность в кислороде у разных клеток организма примерно одинакова, и перепад давлений кислорода в разных тканях невелик. Благодаря согласованному поведению ге- мов гемоглобин разгружается от кислорода на 80% уже при четырехкратном перепаде давлений в тканях (от 5 до 20 мм ртутного столба). Если бы молекулы кислорода отщеплялись независимо друг от друга, то для 80%-ной разгрузки потребовалось бы изменение давления в 90 раз. Поскольку это невозможно, то значительная часть кислорода возвращалась бы в легкие неиспользованной. Человек задохнулся бы даже в атмосфере чистого кислорода. ГИПОТЕЗА ПЕРУТЦА В результате многолетней кропотливой работы он и его коллеги выяснили пространственную структуру ок- си- и дезоксигемоглобина, то есть с точностью до 2,8 А указали взаимное расположение всех 10 000 атомов в этих молекулах. Оказалось, что структуры * окси- и дезоксиформ различны, и это различие не только в том, что одна из них содержит четыре молекулы кислорода, а другая нет. Во-первых, изменения видны уже в самих темах. В оксигемоглобине атом железа как раз помещается в центре порфиринового кольца (рис. 3), а в дезоксигемоглобине его размеры больше, он как бы «разбухает» и, не помещаясь внутри пор- фирина, выступает из его плоскости почти на 1 А. Это «разбухание» связано с изменением спинового состояния атома железа. Во-вторых, в окси- и дезоксифор- мах по-разному выглядят и субъ- единицы._ В оксигемоглобине последний и предпоследний аминокислотные остатки жестко не фиксированы, «хвост» молекулы может занимать разные положения в пространстве. В дезоксигемоглобине «хвост» жестко закреплен.
42 Проблемы и методы современной науки В-третьих, оказалось, что у разных форм гемоглобина белковые цепи связаны друг с другом не одинаково. При реакции с кислородом некоторые связи между субъединицами разрываются, другие образуются вновь. В оксигемоглобине нет связей между одинаковыми субъединицами (а—а или р—Р). В дезоксиге- моглобине образуются четыре новых солевых мостика между а-цепями и два между C-цепями. Значит, субъ- едиинцы дезоксигемоглобина связаны друг с другом прочнее (шесть дополнительных связей), чем субъединицы оксигемоглобина. Достаточно ли всего сказанного, чтобы понять, что происходит с молекулой гемоглобина по мере того, как она присоединяет первую, вторую, третью и четвертую молекулы кислорода? Нет, недостаточно. Зная расположение каждого атома в ок- си- и дезоксиструктуре и пытаясь только на основании этих данных описать работу гемоглобина, мы находимся в положении сыщика, у которого нет ничего, кроме двух фотографий одного и того же человека: на одной руки человека пусты, на другой он держит украденные им часы. Располагая только этими статичными снимками, явно невозможно восстановить весь процесс похищения часов. Заслуга М. Перутца заключается в том, что он сначала получил статичную картину структуры гемоглобина, а затем, проанализировав все известные ему экспериментальные данные и теоретические представления, предложил глубоко продуманную гипотезу о том, как эта структура работает. Что же заставляет атомы гемоглобина перестраиваться, когда происходит присоединение (или отщепление) кислорода? Или, пользуясь образным выражением Перутца, как крошечная блоха (молекула 02) заставляет подпрыгивать слона A0 тысяч атомов гемоглобина)? Предполагается, что «запускает» весь сложный механизм перестройки смещение атома железа из плоскости порфиринового кольца. То самое смещение примерно на 1 А, когда в дезоксиформе «распухший» атом железа вылезает из плоскости порфиринового кольца, а в оксиформе он «набухает» как раз настолько, чтобы занять дырку внутри порфи- рина. Когда первая молекула кислорода присоединяется к а-цепи, то железо тема этой цепи втягивается внутрь порфиринового кольца, и это движение передается по полипептидной цепочке. В результате предпоследний аминокислотный остаток — 4 Присоединение молекулы кислорода вызывает пространственную перестройку белковой цепи. При реакции с кислородом железо тема втягивается в плоскость порфирина. Это движение передается по цепи и вызывает смещение предпоследнего аминокислотного остатка тироэила. Разрываются солевые мостики между соседними белковыми цепями, что облегчает присоединение следующей молекулы кислорода
Как блоха заставляет подпрыгивать слона 43 тирозил, жестко закрепленный в дез- оксиформе, становится свободным, то есть «хвост» молекулы приобретает подвижность (как не вспомнить Козьму Пруткова: «Щелкни кобылу в нос — она махнет хвостом»). В результате рвутся два солевых мостика между белковыми цепями (рис 4). Следующей реагирует с кислородом вторая а-цепь и разорванными оказываются уже четыре из шести солевых мостика. Оксиструктура становится энергетически более выгодной. Происходит переключение структуры от дезокси- к оксиформе. Рвутся оставшиеся солевые мостики между C-цепями. И, наконец, кислород присоединяется к C-цепям. КООПЕРАЦИЯ ГЕМОВ Но как же объясняется кооперативное^ в работе четырех субъединиц? Напрасно мы будем искать здесь какую-либо аналогию с дружеской солидарностью. Каждая свободная субъединица жадно хватает кислород, а в ансамбле ее инициативу сковывают шесть солевых мостиков. Когда эти путы разрываются, присоединять кислород становится легче. Поясним это на простом примере. Четыре человека, взявшись за руки, образовали круг. Каждый из них должен поймать мяч, бросаемый извне круга. Человеку, который первым ловит мяч, приходится труднее всего, так как он должен освободить обе руки. Второму сделать это легче, ибо одна его рука свободна. Последний поймает мяч легче, чем все участники игры — ведь он никак не связан с соседями. Ну и, конечно, когда люди стоят лицом к мячу, им поймать его легче, чем стоя к нему спиной. Первая молекула кислорода присоединяется к дезоксигемоглобину труднее всего, затем, по мере насыщения кислородом, солевые мостики между цепями разрываются и структура молекулы перестраивается от дезокси- к оксиформе (то есть от структуры с меньшим сродством к Ог к структуре с большим сродством). По мере насыщения кислородом все большее и большее число молекул приобретает оксиструктуру, в которой отсутствуют скрепляющие солевые мостики между цепями и которая хватает кислород все более жадно. В этом и заключается основа кооперативности. Таковы основные положения гипотезы Перутца. Как и всякая гипотеза, она требовала экспериментальной проверки ее предпосылок, и следствий. За те три года, которые прошли с момента ее опубликования, была проведена большая исследовательская работа. Результаты ее обсуждались в феврале прошлого года учеными более чем 20 стран на совещании, созванном в Кембридже по инициативе М. Перутца. Гипотеза была уточнена в некоторых деталях, отдельные моменты остаются неясными до сих пор и служат основой для дальнейших исследований. Но можно считать, что главные принципы работы «молекулярного легкого» — гемоглобина перестали быть загадкой. А ведь эта загадка мучила биологов без малого целое столетие. Н. ШАРОНОВА
*Ч *&•- ч *r :лл«Л s^<v* ФМ A'Jf
В зарубежных лабораториях 45 Младенцы просят ласки Л. ГАРДНЕР Давно замечено, что дети развиваются очень плохо, если окружающие настроены к ним враждебно или даже просто равнодушно. До наших дней дошла легенда о Фридрихе II, правителе Сицилии XIII века. Фридрих, владевший шестью языками, полагал, что все люди рождаются на свет, зная некий первичный язык, но потом забывают его. Ои решил установить, что это за язык. Несколько только что родившихся младенцев были разлучены с матерями и отданы под присмотр кормилицам. Фридрих приказал: пусть дети растут в тишине и не слышат ни единого человеческого слова. Он рассудил, что дети впервые заговорят на естественном языке человека, не искаженном никаким воспитанием. «Но труды его были тщетны,— сообщает летописец.— Все дети погибли, ибо они ие могли выжить без ласки, без улыбок, без слова любви». Один испанский священник писал в 1760 году: «В приютах дитя становится печальным, и многие умирают от грусти». Болезни и недоедание, конечно, тоже делали свое дело, но даже в XX веке американские врачи отмечали, что и при правильном, современном уходе 90% младенцев выживали в сиротских домах ие более года. Только в последние лет тридцать иаука приблизилась к пониманию причин происходящего. Было установлено, что тревоги по поводу нехватки материнской любви — вовсе не дань сентиментальности. Сотрудники Психоаналитического института (Нью-Йорк) изучили девяносто одну историю болезни воспитанников детских домов. Они обнаружили, что хворавшие дети постоянно проявляли беспокойство и грусть, что периоды длительной бессонницы перемежались у них с периодами оцепенения. 34 ребенка из 91 погибли, «несмотря на хорошее питание и тщательный медицинский уход». На возраст от семи до двенадцати месяцев приходилась самая высокая смертность. Выздоровевшие дети потом сильно отставали в физическом развитии. В других работах с поразительной наглядностью был проведен анализ того, что важнее для ребенка — хорошее питание или хорошее отношение. В 1948 г. диетолог Е. Уиддоусон обследовал два маленьких сиротских приюта, расположенных в английской оккупационной зоне Германии. В приютах было по 50 мальчиков и девочек в возрасте от четырех до четырнадцати лет. Воспитательницей в первом приюте, назовем его приютом А, служила веселая молодая женщина, с нежностью заботившаяся о детях. Воспитательница второго приюта, назовем его приют Б, была суровей и требовательней и отличала лишь нескольких любимцев. Обследование показало, что в течение шести месяцев средняя прибавка в весе у детей в «добром» приюте была значительно больше, чем у детей в «строгом» приюте (здесь дети, которых отличала воспитательница, выглядели намного лучше остальных). Через полгода произошли изменения. Во- первых, ушла на другую работу воспитательница из первого приюта, и ее место заняла суровая дама из приюта Б. Во-вторых, приют А получил дополнительный рацион — много хлеба, варенье, апельсиновый сок. И результаты не замедлили сказаться. Хотя снабжение второго приюта не изменилось, но в отсутствие строгой воспитательницы дети стали быстро прибавлять в весе. А вот в приюте А, несмотря на апельсиновый сок и хлеб вволю, прибавки в весе так и не дождались. Только любимцы и здесь составили исключение.
46 В зарубежных лабораториях Автор этих строк и Р. Пэттон предприняли в медицинском центре Нью-Йоркского университета длительные наблюдеиня за шестью детьми. Эти дети были ненормально худыми, низкорослыми. Предыстория болезни у всех была связана с неполадками в семье или с отказом родителей от детей. Например, одну годовалую девочку держали изолированно от семьи, не уделяли ей внимания и брали к матери только на время кормления. Эта девочка была вялой, заторможенной, спала по 16—18 часов в сутки. Все эти дети попали в лечебнице в обстановку нормального эмоционального окружения. И все они быстро прибавили в весе, стали подвижными и общительными. Изменения были столь разительны, что мы пришли к выводу: в очень многих случаях задержку в физическом развитии ребенка следует искать в эмоциональной области. К сожалению, лишь немногие дети полностью оправляются от пережитой душевной травмы. Мы смогли проследить* за двумя пациентами от младенчества до подросткового возраста и обнаружили спустя много лет после больницы следы нарушений и в росте, и в весе, и в возрасте костной ткани, и в интеллекте. Удивительный случай угнетения развития привлек наше внимание в 1964 году. В одной семье родились близнецы—мальчик и девочка. Спустя четыре месяца после их рождения отец потерял работу, а вскоре и совсем ушел из дома. Враждебность матери по отношению к мужу, по-видимому, как- то неосознанно переключилась на сына. Рост мальчика резко замедлился по сравнению с сестрой. Годовалый, он был ростом с семимесячного. Тогда его поместили в лечебницу, и там он стал быстро нагонять потерянное. К этому времени отец вернулся к матери, и ребенка забрали домой; к своему второму в жизни дию рождения мальчик сравнялся с сестрой в росте. Мы постулировали: нарушения в сфере эмоций прямо влияют на эндокринную систему и тем самым—иа рост ребенка. Мы предположили, что импульсы из головного мозга распространяются по нервам к гипоталамусу и через него воздействуют на гипофиз, где вырабатывается гормон роста. Это предположение в общих чертах подтвердилось. Сейчас уже твердо установлено, что в гипофиз направляются гормональные приказы гипоталамуса. И если из гипоталамуса поступает неверный приказ, то выработка многих гормонов, в том числе и гормона роста, может быть нарушена. Новое важное направление в исследованиях подсказывает открытие прямой связи между выработкой в гипофизе гормона роста и особенностями сна. Связь эту открыли в 1965 году В. Хантер и В. Ригал из Эдинбургского университета. Они заметили, что у подростков иочью в кровь выбрасывается гораздо больше гормона роста, чем днем. Другие исследователи установили, что у взрослых людей повышенное содержание гормона приходится на первые два часа сна. Если человек не спит, то гормон роста вообще ие вырабатывается. Было высказано предположение, что днем активизация коры головного мозга подавляет секрецию гормона роста, тогда как сои, особенно характеризующийся медленно-волиовой энцефалограммой, стимулирует высвобождение этого гормона. Правомерно ли связывать отставание в росте у детей с какими-то нарушениями сиа? По-видимому, да, поскольку твердо доказано, что у детей, лишенных материнской заботы, сон обычно нарушен. Очень часты у них бессонница, либо состояние оцепенения. Один из шести малышей, которых мы наблюдали с Пэттоном, спал не менее 18 часов в сутки, а другой часами бродил по темному дому, не в состоянии заснуть, хотя вся семья спала. Итак, подведем итог. Дети, лишенные ласки и внимания, подчас сильно отстают ■в развитии, особенно в росте, даже при хорошем питании. Эти наблюдения еще раз подчеркивают, сколь сложны й утонченны отношения, связывающие между собой мать и дитя. Сокращенный перевод А. МАТВЕЕВА из журнала «Scientific American» A972f № 7)
Болезни и лекарства 47 н3с сн3 сн-сн= сн СНз СНз I I сн - сн - сн, Витамин или гормон? Всем хорошо известен витамин D — его обязательно дают маленьким детям, особен* но живущим иа севере или мало бывающим иа солнце. Но правильно ли называть его витамином? Слово «витамин» придумал больше 60 лет назад польский химик Функ. Сейчас так называют биологически активные соединения, которые нужны человеку в ничтожных количествах и способствуют нормальному обмену веществ, но в организме обычно не вырабатываются, а попадают в него с пищей. Казалось бы, все это относится и к витамину D. Он нужен человеку в очень небольших количествах, хотя роль его в обмене веществ очень велика: он регулирует усвоение кальция и фосфора из пищи и отложение их в костной ткани. При его недостатке кости теряют известь, размягчаются, деформируются — начинается рахит. Поэтому детям и дают витамин D — или в чистом виде, или в виде рыбьего жира. Этим витамином очень богата печень животных и рыб, которую тоже рекомендуют при его дефиците. Витамин как витамин? Но в отличие от некоторых других он, оказывается, прекрасно может вырабатываться в самом организме человека нз~ собственного сырья — некоторых стери- иов — одиоатомиых полициклических спиртов, которых в организме довольно много (к ним относится, например, печально известный холестерин). Молекулы их содержат четыре углеродных цикла — так называемый циклопеитанфенаит- реновый скелет (в формуле он показан цветом). Эта структура входит в состав очень многих природных биологически активных веществ, например желчных кислот, половых гормонов, сердечных гликозидов. Есть она и в молекуле витамина D (см. формулу). Витамин отличается от своего предшественника сте- рииа только тем, что один из циклов его скелета разомкнут. И как раз эту нехитрую операцию организм человека не может проделывать самостоятельно, для этого ему требуется содействие Солица. Превращение стерина в витамин D может происходить только под действием ультрафиолетовых лучей, другими словами, только на освещаемой солнцем поверхности тела, в коже и подкожных сосудах. Нет солнечного света — нет и витамина. Но если организм все-таки способен, пусть даже с некоторой посторонней помощью, вырабатывать витамин D, то не будет ли правильнее называть его гормоном? Ведь гормоны—это как раз и есть биологически активные соединения, синтезируемые организмом и действующие иа определенные органы-мишени (в данном случае на костную ткань и на слизистую кишечника, где усваиваются кальций и фосфор)? Впрочем, название «витамин D» прочно вошло в литературу; не так просто его оттуда изгнать, да вряд ли это так уж необходимо. Но химики и биохимики все чаще называют это соединение просто кальциферолом — «несущим кальций». А, ГРИНБЕРГ
48 Болезни и лекарства Лаки для зубов В Центральном научно-исследовательском институте стоматологии и 1-м Ленинградском медицинском институте созданы новые противока- риозные препараты — лаки для зубов. Сейчас эффективность этих лаков исследуется в лабораториях и в клинике ЦНИИС. В распоряжении стоматологов самые современные методы исследования: радиационный, микрорентгенография, рентгеновская микроскопия и дифрактомет- рия, рентгеноструктурный анализ, спектрофотометрия, а также математические методы планирования и программирования эксперимента. Здесь рассказывают о результатах этой работы: профессор А. А. Про- хончуков (сообщения первое и третье), старший научный сотрудник Т. В. Никитина и кандидат медицинских наук В. С. Воробьев (второе сообщение). Сообщение первое — О СОВРЕМЕННОЙ ТОЧКЕ ЗРЕНИЯ НА ПРИРОДУ КАРИЕСА И О ДЕЙСТВИИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ЛАКОВ Среди наиболее распространенных стоматологических заболеваний кариес зубов на протяжении многих веков прочно удерживал первенство. Кариесом страдают почти все. В нашей стране ежегодно 120 000 стоматологов ставят около 250 000 000 пломб. Если учесть затраты рабочего времени врача, а также стоимость всевозможных медикаментов, пломбировочных и вспомогательных материалов, то станет очевидным, что решение проблемы кариеса можно считать задачей государственной важности. Создание противокариоз- ных препаратов — один из подходов к решению этой проблемы. КАК ВОЗНИКАЕТ КАРИЕС По современным представлениям, возникновение кариеса зубов связано с нарушением обменных процессов в организме. Вспомним: основная масса зуба состоит из костепо- добного вещества дентина, сверху покрытого эмалью, а у корня — цементом. Твердые ткани зуба — дентин и эмаль — построены из белкового каркаса (матрицы) и скрепленных с ним минеральных веществ типа гидроксиапатитов. В толще дентина расположена зубная мякоть — пульпа: соединительная ткань, пронизанная кровеносными сосудами и нервами. Кроме перечисленных веществ, в твердых тканях зуба есть от-**» да » тт *"> тт **
Лаки для зубов 49 также небольшие количества углеводов, жиров, микроэлементов. Обычно между растворением веществ зуба (деминерализацией) и восстановлением зубной ткани (ре- минерализацией) существует динамическое равновесие. Мы считаем (наша рабочая гипотеза), что пусковым механизмом возникновения кариеса служит разрыв химической связи между минеральной и белковой фракциями зуба; разрыв нарушает обмен в эмали, а это в свою очередь вызывает сдвиг равновесия — растворение ткани зуба идет быстрее восстановления. Стоматологам пока не известно точно, почему происходит разрыв. Мы знаем лишь, что белки и минеральные вещества зуба соединены двойными связями, а как известно, двойная связь — слабая. Если же разрушение не успело задеть белкового каркаса и он по- прежнему способен удерживать кристаллы гидроксиапатитов, то начавшийся кариес может приостановиться. Клиницистам подобные случаи известны. Этот процесс нас чрезвычайно заинтересовал. Он как бы подсказывал пути решения проблемы: следовало найти способ активизировать реминерализацию или даже больше — создать методы восстановления нарушенного динамического равновесия. Мы исследовали различные стимуляторы процессов реминерализа- ции, в частности специальные растворы, в состав которых входили минеральные компоненты эмали зуба, а также соединения фтора. В научно-стоматологической литературе много пишут о фторе. Как будто доказано, что отсутствие этого элемента в пище и воде приводит к разрушению зубов. Поэтому соединения фтора как противокариозную добавку вводят в питьевую воду, поваренную соль, молоко, добавляют в зубные пасты, элексиры, порошки. В последние годы изучается действие на зубы специальных фтористых полосканий. Препараты, содержащие фтор, действительно оказались наиболее эффективными — они останавливали разрушение зубов. ПОЧЕМУ ФТОР Упрощенно механизм действия фтора можно представить себе следующим образом. При кариесе, как уже говорилось, растворимость тканей зуба резко повышается; фтор же, проникая в эмаль и дентин, образует с веществами зуба труднорастворимые соединения — фторапатиты (они не разрушаются, даже если кислотность слюны выше нормы). В результате дальнейшее развитие кариозного процесса приостанавливается. Существует и другая точка зрения: противокариозное действие фтора объясняют его ингибирующим влиянием на ферменты бактерий, находящихся в полости рта и зубном налете (чаще его называют зубным камнем).
50 Болезни и лекарства Вероятно, в какой-то степени справедливы обе точки зрения. Причем замечено, что, чем длительнее контакт препарата, содержащего фтор, с зубами, тем эффективнее он действует. Главный же недостаток применявшихся раньше фторсодержа- щих полосканий, паст, порошков в том, что они слишком недолго находятся во рту. Чтобы компенсировать этот недостаток, приходилось бы применять концентрированные растворы фторидов и много часов подряд держать такое полоскание во рту. Удобным такой метод лечения назвать нельзя. В последнее время в нашей стране и за рубежом заинтересовались еще одним видом противокариозных препаратов — фторсодержащими лаками; лаком покрывают зубы, и фтор из него постепенно проникает в зубную ткань. Однократное нанесение лака дает тот же эффект, что непрерывное полоскание раствором солей фтора в течение 12 часов.. Несколько лет назад сотрудник ЦНИИС Н. В. Власова создала рецептуру первого отечественного фтор- содержащего лака. В отличие' от зарубежных препаратов, наш лак приготовлен на основе натуральных растительных смол, например пихтовых. Сейчас исследуют разные варианты этого препарата, в частности и чистый лак без добавок —покровный. ЛАК НА ЗУБАХ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ Из лака фтор диффундирует в эмаль и дентин. Однако в экспериментах на крысах и собаках было установлено, что проницаемость лаковой пленки невелика: через нее в зубы поступало значительно меньше солей кальция, фосфора, аминокислот, чем в эмаль без лака. Покровный лак уменьшал проникновение солей и аминокислот в 100 раз. Лак же с фтором снижал поступление этих веществ лишь в 40—50 раз. Причем оказалось, что, хотя они проникали в эмаль не очень глубоко и локализовались в основном в поверхностном слое, этого было достаточно, чтобы уплотнить эмаль и сделать ее стойкой к кариесу. Изучение действия лака на зубы подопытных животных (эти работы проводились под руководством профессора В. В. Паникаровского) позволяет уже сделать некоторые выводы. Поскольку лак резко снижает проницаемость эмали, применять его надо будет дифференцированно. Осторожнее назначать лак маленьким детям — у них продолжает идти созревание эмали, в которой важное место занимает поступление минеральных веществ из слюны. Взрослым же можно покрывать зубы лаком с меньшей опаской, потому что с возрастом проницаемость эмали уменьшается. Нет необходимости наносить лак на всю поверхность зубов. Сотрудник ЦНИИС М. Т. Таджитдинова об-
Лаки для зубов 51 наружила, что фторсодержащий лак, покрывающий одну половину челюсти подопытного животного, приостановил кариес и на другой половине, свободной от лака. К тому же лаку достаточно продержаться на зубах около 12 часов, чтобы фтор оказал свое действие. За экспериментами на животных последовали испытания противока- риозных препаратов на людях. Сообщение второе — О ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ЛАКАХ ДЛЯ ЛЮДЕЙ Созданный в ЦНИИС лак мы испытывали на людях. Испытания проводились в школах, интернатах и в институтской клинике. С ноября 1970 и по сентябрь 1972 года под нашим наблюдением находилось 1366 человек (из них 1116 — учащиеся). Фторсодержащий лак, с которым мы работали, представлял собой сложную смесь фторидов, введенных в растительную смолу. Изучался нейтральный препарат, содержащий 2% фтора. Зубы чистили порошком, а затем сушили—либо потоком воздуха, либо ватными тампонами. Лаком покрывали только жевательную поверхность зубов. Наносили его с помощью специальной деревянной палочки— равномерным слоем. Через 30—40 секунд лаковая пленка застывала. Зубы, покрывали лаком каждые полгода. Первый детальный осмотр наших подопечных мы провели через год после начала испытаний. Под наблюдением находилась и контрольная группа испытуемых, зубы т+ ч^ ••> щ •• ^ чъ ; **т « которых лаком не покрыва-ли. Особенно тщательно мы изучали действие лака на ребят семилетнего возраста; известно, что в этом возрасте сильно возрастает число пораженных дефектами зубов. Первый же осмотр наших семилетних пациентов показал, что за прошедший год более чем у половины из них вообще не появилось новых очагов кариеса. А более или менее глубокие дефекты в зубах, возникшие до испытаний, — так называемый поверхностный и средний кариес — дальше не распространились. В контрольной группе поражение зубов шло своим чередом. Наши исследования показали, что фторсодержащий лак — действительно эффективное противокариозное средство. Когда будет налажен промышленный выпуск этого препарата, его можно будет рекомендовать для профилактики кариеса, особенно у детей младшего школьного возраста. Сообщение третье — О БУДУЩИХ ЗУБНЫХ ЛАКАХ В ближайшем будущем зубные лаки станут, вероятно, широко применять в стоматологии: фторсодержа- щие лаки — для профилактики кариеса, лечения начальной стадии деминерализации зубной ткани; покровные — для временной защиты пломб (чтобы в первые часы после г •*»л - - **
52 Болезни и лекарства их наложения не нарушались процессы кристаллизации цемента). Покровными лаками удобно также защищать зубы тех людей, которые работают на производстве с агрессивными веществами — кислотами, щелочами, кремнием. Видимо, для столь разных назначений нужны разные лаки. Однако все они должны обладать свойствами полупроницаемых мембран: быть проницаемыми для ионов минеральных веществ, молекул аминокислот углеводов и не пропускать большие белковые молекулы — бактерии, вирусы. Причем лаки для детей должны обладать большей проницаемостью, чем лаки для взрослых. Разработанный в ЦНИИС лак во многом отвечает этим требованиям. Однако сразу стало ясно, что для производства зубных лаков в промышленных масштабах невыгодно применять растительное сырье, хотя бы потому, что его мало. В лаборатории 1-го Ленинградского медицинского института под руководством члена-корреспондента АМН СССР А. И. Рыбакова ведутся работы по созданию фторсодержащих лаков на основе эпоксидных смол. (Кстати, именно в этом институте были созданы высокоэффективные пломбировочные материалы тоже на основе эпоксидных смол, например «Ден- токсид» и «Акрилоксид», которые сейчас с успехом применяют советские и зарубежные стоматологи.) Правда, пока еще не ясно: применять ли смолы в сочетании с растворителями или же смешивать их катализаторами-отвердителями. Есть и другая возможность —некоторые полимеры твердеют под действием ультрафиолетовых лучей. Хотя нерешенных вопросов еще много, стоматологи не сомневаются, что фторсодержащие лаки окажут большую услугу медицине. И все же было бы неправильным считать, что лаки смогут полностью решить проблему кариеса (хуже всего, когда новые препараты становятся источниками сенсаций — на них начинают смотреть как на панацею ото всех бед). Работа еще не окончена; пока можно говорить лишь о том, что появились новые возможности в профилактике и лечении кариеса.
Новости отовсюду 53 ЖЕЛЕЗО В АНТАРКТИДЕ Крупная железорудная залежь обнаружена в Антарктиде участниками XVIII Советской антарктической экспедиции. Залежь вполне доступна, ее прикрывает лишь тридцатиметровый -слой льда. А прости раетс я она на многие десятки километров. Антарктическая руда отличается высоким содержанием железа. ВНИМАНИЮ НЕ БРОСИВШИХ КУРИТЬ: во сне можно не только учить иностранный язык или математику, но и отвыкать от курения. Журнал «Bild der Wissenschaft» A973, № 9) пишет, что техника дела не так уж сложна. На протяжении шести ночей спящим испытателям- курильщикам наигрывали успокаивающую при ятную музыку, запись шума морских волн и многократно повторяющиеся заклинания против курения. После недельного курса 35% испытуемых бросили курить совсем и еще 37% стали курить намного меньше. В контрольной группе, где та же агитация против курения велась наяву, бросили курить только 4% и поддались частично 24%. Способ как способ, не хуже других... БУМАГА ИЗ САХАРНОГО ТРОСТНИКА Сахарный жом — волокнистые целлюлозные отходы, получаемые в производстве сахара из тростника, — можно использовать для изготовления бумаги. Только в США это позволит сохранить за год около 1 600 тысяч деревьев. Чтобы сделать бум агу, целлюлозные волокна надо освободить от рыхлой губчатой массы, которая находится в сердцевине тростника. Эта масса состоит из белковых веществ, восков, углеводов и лигнина; ее можно добавлять в корм для крупного рогатого скота или перерабатывать в пищевой белок с помощью микроорганизмов. Иными словами, есть возможность комплексно использовать ценнейшее природное сырье — сахарный тростник. 6 ИЗ 15 000 Чтобы создать новые сорта ячменя с повышенным содержанием белка, датские селекционеры исследовали 15 тысяч растений, обработанных веществами-мутагенами. Лишь шесть из них были признаны перспективными: они содержали много лизина — одной из самых ценных незаменимых аминокислот. К сожалению, у ячменя, богатого лизином, оказалась низкая урожайность, и вся селекционная работа еще впереди... КАРПЫ В ТЕРМАЛЬНЫХ ВОДАХ Вот уже несколько лет при выращивании карпов в прудах Западной Сибири используют термальные воды. Вода теплых подземных источников не только согревает обитателей прудов
54 Новости отовсюду зимой, но и помогает! обеспечить их минеральны-! ми солями. Недавно выяснилось, что в обогреваемых прудах успешно зиму-! ют не только карпы, но и белый амур, и «царская рыба» пелядь. В Омской области намечается сооружение рыбопитомника на термальных водах. СПУТНИК ЦИВИЛИЗАЦИИ — РТУТЬ В донных отложениях небольшого озера в Англии были зафиксированы следующие концентрации элемента № 80: в 50 см под дном — около 0,01 %, на глубине 30—50 см — 0,03%, у самого дна — более 0,1 % Был измерен также возраст этих отложений. Они принадлежат соответственно XI—XIV векам, XV—XVIII векам и близкому нам времени — с конца XIX века. Озеро лежит в удаленной от промышленных поселений местности и с другими водоемами не сообщается. Исследователи считают, пишет журнал «Bild der Wissenschaft» A973, № 5), что такой большой рост со держан и я ртути говорит о глобальной зависимости этой величины от промышленной цивилизации. КАУЧУК В ПОЧВЕ Предложено немало химических средств, преп ятст ■ующих эрозии почвы. О широких испытаниях на различных песчаных и супесчаных почвах водной эмульсии каучука — латекса — сообщил журнал «Пластические массы», 1973, № 11 (этот номер целиком поев ящен применению полимерных материалов в сельском хозяйстве). Лучшие результаты были получены с дивинилсти- рольным латексом; он, кстати, выпускается в промышленном масштабе. Если доза превышала 100 кг/га, то даже ураганные ветры — до 25 метров в секунду — не вызывали пыльных бурь. А при дозе 200 кг/га не было заметно и следов выдувания почвы. Весьма важное свойство латекса: он практически не изменяет микрофлору почвы. КАК УБЕРЕЧЬ КРЕМ ОТ МИКРОБОВ Чтобы защитить питательный крем для кожи от нашествия микробов, сотрудники Московского университета совместно со специалистами фабрики «Рассвет» поставили опыты с различными консервантами. Крем «Любава» умышленно заражали культурами микроорганизмов, и, если спустя трое суток жизнеспособных клеток не обнаруживали, испытание считалось успешным. Наилучшие результаты были получены со смесью сор- биновой кислоты @,07 %) и нипагина — метилового эфира параоксибензойной кислоты @,2%). В готовых кремах с добавкой такой смеси даже через девять месяцев не было микроорганизмов.
Новости отовсюду I МОЛОЧНЫЙ САХАР I В ГРИБАХ I До сих пор считалось, что I лактоза — молочный са- I хар — содержится только I в продуктах животного I происхождения. Но недав- I но этот сахар был обнару- I жен и в некоторых съедоб- I ных грибах. I Вряд ли это будет иметь I практическое значение, од- I нако сам факт весьма ин- I тересен. I ЯБЛОКИ, ПОГОДА I И ВИТАМИН С I С 1968 г. в лаборатории I плодовых культур биологи-j I ческого факультета МГУ I систематически ведутся на- I блюден и я над изменением I количества витамина С в I яблоках различных сортов I по мере созревания плодов I и во время их хранения. I Полученные данные сопо- I ставили с результатами ме- I теорологических наблюде- I ним за то же время. Ока-] I залось, что есть отчетли- I вая зависимость между ко- I личеством витамина С в I яблоках и погодой. Больше I всего витамина накопили I плоды в 1970 и 1971 годах, I когда лето было теплым и I достаточно влажным; мень- I ше всего — в 1972 году с I жарким и сухим летом. РЫБА ПОД ВАКУУМОМ I Многие продукты упаковы- I вают в герметичные паке- I ты из полимерной пленки. I Особенно хороши такие I пленки, которые после ко- I роткого нагревания дают I усадку — тогда упаковка I плотно, без зазоров, обле- 55 I гает продукт. В Научно-ис- I I следовательском и конст- I рукторском институте меха- I низации рыбной промыш-1 ленности опробовали эти I пленки для упаковки рыбы. I Замороженную рыбу (сала- I ку и карпа) клали в пакет, I вакуумировали и на секун-1 ду погружали в кипяток. I Оказалось, что жир в этом I случае окисляется очень I медленно, так как кисло-1 род почти не проникает че- I рез упаковку. Значит, рыба I может храниться дольше.! ПОСЛЕДНЯЯ I ЗАСЛУГА ЧИ-ЧИ I Несколько лет назад была I предпринята попытка полу-1 чить в неволе потомство I редчайших животных — I бамбуковых медведей, или I больших панд. К сожале-1 нию, романтическая ветре-1 ча обитателя Московского I зоопарка Ань-аня с иност-1 ранкой Чи-чи закончилась I безрезультатно. Тем не ме-1 нее недавно скончавшаяся! Чи-Чи все же принесла I пользу науке. Дело в том, I что с тех пор, как в 1869 г. I зоологи узнали о сущест-1 вовании больших панд, не I утихают споры о происхож-1 дении этих животных. Одни! считали их медведями, I другие — кошками, тре-| тьи — гигантскими енота-1 ми, а четвертые даже вы-1 I дел ял и в самостоятельное! семейство. И только после! смерти Чи-чи иммунологи-1 ческое исследование бел-1 ков ее организма оконча-1 тельно показало, что она! принадлежала все-таки к| семейству медведей... I
56 Гипотезы После взрыва от шаровой молнии остается мокрое место Недавно сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР доктор физико-математических иаук И. П. Стаханов предложил новую гипотезу о природе шаровой молнии. О шаровой молнии известно пока очень немногое. По рассказам очевидцев, радиус ее бывает от одного до ста сантиметров, время жизни длится от трех до шестисот секунд. Шаровая молния плавает в воздухе, поэтому плотность вещества в ней должна быть очень близка к плотности воздуха. Разрушения, производимые при взрыве шаровой молнии, позволяют судить о запасенной в ней энергии — около миллиона джоулей. Однако температура шаровой молнии не так уж велика. Сквозь шар вндны расположенные позади него предметы — значит, его температура не превышает 6000—8000°С (нагретый сильнее воздух непрозрачен для видимого света). Известно много случаев, когда шаровая молния плавила металлические предметы, из чего следует, что температура в ней никак не ниже Ю00°С. Число гипотез о природе шаровой молнии уже перевалило за сотню (см. «Химия н жизнь», 1968, № 2). Наиболее серьезные нз них можно разделить на два больших класса. Есть гипотезы, предполагающие, что энергия поступает в шаровую молнию извне— по остаткам канала обычной молнии либо прямо из грозового облака. И есть гипотезы, допускающие существование внутреннего источника энергии (химической или электрической природы). Ни одна нз ннх не может исчерпывающе объяснить все стороны явления. Новая гипотеза, выдвинутая И. П. Стахановым, выгодно отличается тем, что позволяет объяснить почти все известные свойства шаровой молнии. Источник энергии, как полагает автор гипотезы, находится внутри молнии и имеет одновременно электрическую и химическую природу. Сущность гипотезы состоит в том, что шаровая молния возникает нз обычной молнии, когда в канале разряда присутствует много водяных паров. Молекулы воды обладают особым свойством: центры положительных и отрицательных зарядов в них не совпадают. Молекула воды — электрический диполь, благодаря этому она притягивается и к положительным н к отрицательным зарядам. Это свойство воды может объяснить самое удивительное в шаровой молнин — долгий срок ее жизнн. Время жизни простой молнии определяется скоростью рекомбинации электронов с ионами, от которых электроны были оторваны при разряде молнии. Обычно этот процесс длится всего лишь миллионные доли секунды. Но если в канале молнии много воды, то ее молекулы притягиваются к нонам, окружают их со всех сторон н не дают электронам или отрицательным ионам подойти достаточно близко к положительному иону, чтобы рекомбнннровать. Энергия Сольватиая молекула
После взрыва от шаровой молнии остается мокрое место 57 притяжения довольно велика: чтобы оторвать одну молекулу воды от притянувшего ее иона, требуется приложить разность потенциалов около одного вольта. При столкновении ионов, облепленных молекулами воды, образуется так называемая сольватная молекула. Суммарная энергия связи в этой сложной молекуле достигает уже около 10 электрон-вольт. Если учесть, что в кубическом сантиметре воздуха содержится примерно 1019 частиц, то запас энергии сольватных молекул в этом объеме приближается к 7 джоулям. Для шаровой молнии радиусом 15 см это дает энергию в 100 000 джоулей — Цифру, близкую к наблюдениям. Молекулы воды замедляют рекомбинацию, но не исключают ее совсем. Поэтому запасенная энергия постепенно переходит в тепло. Расчет скорости рекомбинации и потерь тепла из-за теплопроводности дает время жизни молнии: 100—1000 секунд. Но на самом деле молния исчезает раньше, когда ее энергия еще не израсходована полностью. Дело в том, что скорость распада сольватных молекул растет с повышением температуры, а выделяющееся при этом распаде тепло в свою очередь подстегивает рост температуры. Если температура превысит критическое значение (около 1500°С), то скорость распада станет лавинообразной, что выглядит как взрыв. Не поддававшееся до сих пор объяснению равенство плотности вещества шаровой молнии и окружающего воздуха гипотеза Стаханова объясняет очень просто: естественным отбором. Малейшее нарушение этого равновесия вызывает бурные конвективные потоки, разрушающие молнию. Поэтому шаровую молнию удается видеть очень редко. Мы видим только те молнии, у которых в момент рождения плотность вещества была равна плотности воздуха (на один ион воздуха приходились четыре молекулы воды). Небольшое притяжение, существующее между сольватными молекулами, создает силу поверхностного натяжения на границе с воздухом. Этим объясняется шаровая форма молнии. , Разумеется, новая гипотеза тоже ие дает объяснения всем известным фактам. На- Фабрика шаровых молний! пример, тому, что шаровая молния часто проникает в закрытые помещения через узки щели, дымоходы. Что ее туда тянет? Неизвестно... В гипотезу не укладываются также сообщения некоторых наблюдателей о том, что они видели нечто похожее на шаровую молнию и в сухую погоду. Однако гипотеза привлекательна тем, что ее можно проверить. Экспериментальная проверка может заключаться в измерении количества воды, остающейся в месте взрыва шаровой молнии. Как метко выразился академик В. Л. Гинзбург при обсуждении доклада И. П. Стаханова на сессии Отделения общей физики и астрономии АН СССР, «гипотеза утверждает, что после взрыва от шаровой молнии остается мокрое место». Возможна и активная проверка. Что если попытаться вводить капельки воды в канал разряда с параметрами, имитирующими разряд обычной молнии? В случае успеха удалось бы не только впервые получить искусственную шаровую молнию, но и провести детальное исследование ее свойств, которого до сих пор не удавалось сделать: ведь шаровая молния показывается, как правило, случайным, неподготовленным наблюдателям. Кандидат физико-математических иаук Г. С. ВОРОНОВ
58 Технология и природа Электричество городского воздуха Профессор М. Г. ШАНДАЛА Статьи о химическом загрязнении воздуха не сходят со страниц газет и журналов, а вот об изменении его электрических свойств пока рассуждают только специалисты. Между тем, это касается каждого горожанина. Рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, высокотемпературные термические процессы, электрические разряды, компрессия и декомпрессия газов — все это так илн иначе сказывается на электрическом состоянии воздуха. Главное же здесь — аэронони- зация, потому что от нее зависит характер и степень объемного заряда, электропроводность воздуха, а следовательно, электрическое поле и электрический ток в атмосфере. Значит, изучение ионизации может дать ключ к выявлению физиологического действия воздушного электричества на организм животных и человека. АЭРОИОНЫ НЕ ВСЕГДА ПОЛЕЗНЫ В экспериментах, проведенных на кроликах в Днепропетровском медицинском институте, мы убедились, что у млекопитающих окончания обонятельных и тройничных нервов чувствительны к ионизированному воздуху. Однако энцефалограмма обнаруживает это лишь при преобладании нонов какого-либо знака на уровне 103—104 аэроионов в кубическом сантиметре воздуха. В этом случае сначала увеличивается биоэлектрическая активность соответствующих отделов головного мозга. Длительное же воздействие ионов какого-либо знака угнетает мозг, что говорит об адаптации нервных рецепторов к ионам, витающим в воздухе в данный момент, а позднее к аэроионам вообще. Мы исследовали н физиологическое действие отрицательной и положительной ионизации в длительном 38-суточном эксперименте. Оказалось, что при непрерывной аэроионнзацни (концентрация 5-104 в 1 смя) у подопытных животных менялся кислородный н тепловой обмен, были изменения в составе крови. Прн высокой температуре воздуха особенно неблагоприятным было действие положительных аэроионов, хотя длительное воздействие отрицательных аэроионов при концентрации 5-104 в кубическом сантиметре воздуха тоже немного вредило организму. Изучали мы и одновременное воздействие положительных и отрицательных ионов, н физиологические реакции на разные концентрации аэроионов прн перемене знака ионизации. И все этн эксперименты не прошли бесследно для подопытных животных: падало количество лейкоцитов, снижалась фагоцитарная и холннэстеразная активность крови. Кроме того, при перемене знака преобладающей ионизации угнетались условные рефлексы. В "то же время стало ясно, что изменение знака аэроионного режима не усугубляет, а напротив, немного сглаживает неблагоприятные сдвиги. Выходит, что монотонный электрический раздражитель хуже. Тяжелые пылевые ионы по сравнению с лекими аэроионами куда менее активны. Если систематическое воздействие аэроионов в концентрации всего 104 см3 вызывало сдвиги в организме, то тяжелые ионы не вредили даже в десятикратных концентрациях. Но все же и тяжелые ионы в больших концентрациях не безразличны для организма, поскольку онн оседают в глубине дыхательных путей. А в наших экспериментах
Электричество городского воздуха 59 ч ^s- Г онн влнялн и на высшую нервную деятельность животных. Конечно, данные о физиологических реакциях подопытных животных на аэрононнза- цию нельзя механически перенести на людей. Поэтому мы предприняли некоторые сравнительные исследования, чтобы узнать, как к этому относится организм человека. Картина получилась весьма сходной. А это говорит о том, что необходима соответствующая профилактика. По нашему мнению, нужно установить предельно допустимые концентрации аэроионов в помещениях на уровне 10* положительных и отрицательных легких ионов в 1 см3 воздуха для-динамического режима, и на одни порядок ниже при стабильной аэрононизацни. Наши эксперименты говорят н о том, что бесконтрольное, повальное увлечение ионизацией, разного рода самодельными ионизаторами, о которых столько писали в газетах и журналах, может принести не пользу, а вред. Более того, во многих случаях, особенно в производственных помещениях, нужна не ионизация, а деионнзацня воздуха. Конечно, не следует бросаться в край-
60 Технология и природа ность, совсем лишать воздух нонов — широко известно, что 2—3 тысячи легких иолов в 1 см3 благотворны для здоровья. ЗАВОДСКИЕ ТРУБЫ, ПРОВОДА И РАДИОСТАНЦИИ Сведения о том, что промышленные загрязнения меняют ноннын состав воздуха, появились еще в 50-х годах. С тех пор они дополнялись, детализировались. Вот результаты наших недавних наблюдений. Аэроионный состав воздуха в городе сильно колеблется: легких ионов то сотни, то тысячи, а тяжелых — то тысячи, то десятки тысяч в 1 см3 воздуха. Прн этом меньше всего легких ионов вблизи промышленных предприятий, загрязняющих атмосферу. Особенно велики различия в ионизации воздуха между промышленной и пригородной зонами. В пригородах легких ионов в 4 раза больше, чем в промышленной части города и, наоборот, тяжелых нонов в 7—15 раз меньше, чем возле промышленных объектов. Любопытно н то, как по мере приближения к источнику загрязнения менялся заряд ионов, как начинали преобладать положительные ионы. Мы подсчитали так называемый ионный коэффициент загрязненности — величину преобладания тяжелых ионов над легкими I I Так вот, на территории металлургического завода этот коэффициент был равен 71, на удалении 0,5 км—55 н на расстоянии 3 км —36. Выходит, что металлургический завод меняет ионизацию воздуха на территории гораздо большей, чем охватывает раднус в 3 км, и что по ионнзацнн можно судить о степени загрязненности атмосферы. На горожанина обрушиваются не только тяжелые ионы, а н искусственные электромагнитные поля радиочастот, интенсивность которых все растет н растет. В населенных пунктах, где размещены радиостанции, телевизионные центры и другие радиопередающие устройства, напряженность электромагнитного поля в диапазоне средних волн доходит до 150 в/м, коротких — до 60—80в/м, ультракоротких до 8—10 в/м. Самое отрадное тут то, что напряженность поля быстро падает, уменьшается пропорционально квадрату расстояния от излучающей антенны. Электромагнитные поля проникают в жилые, общественные и лечебные здания. И не всегда эти поля желанные гостн. Например, длительное систематическое воздействие ультракоротковолнового поля напряженностью 1 в/м меняет условные рефлексы, приводит к биохимическим отклонениям в организме подопытных животных. Это и вызвало необходимость гигиенического нормирования электромагнитной энергии в населенных пунктах. Распространение радиоволн н, следовательно, нх физиологическое действие на организм зависит от очень многих факторов: от времени этого воздействия, от рельефа местности, от метеорологической ситуации и состояния ионосферы н даже от близлежащего водоема. Поэтому гигиеническое нормирование тут очень затруднено. И работы в этом направлении еще много — надо выяснить комбинированное воздействие электромагнитного поля н шума, электромагнитного поля н химических зягрязне- ний. Немаловажным свойством городской среды стало и электромагнитное поле промышленной частоты E0 гц). Но никаких гигиенических нормативов здесь еще не выработано. А ведь соседство с мощной высоковольтной линией тоже может как-то влиять на наше тело. Конечно, не надо забывать н о том, что ионизация, химические загрязнения н даже высоковольтные лннни могут порождать новые реакции, взаимодействовать со средой, а это в свою очередь может отразиться на каких-то физиологических чертах нашего организма. Как? Пока неизвестно.
Технология и природа 61 Вода без кислорода Чистая вода нужна людям не только для утоления жажды: в огромных количествах она потребляется различными предприятиями. Но для различных технологических целей нужна вода различной степени чистоты. Скажем, для охлаждения раскаленного коксового пнрога пригодна практически любая вода; на тепловых электростанциях вода используется лишь после того, как нз нее удалены солн жесткости. А, скажем, в производстве особо чистых химических реактивов можно применять лишь воду, нз которой удалены не только растворенные солн, но н газы, главным образом кислород, способный служить сильным окислителем. Наиболее часто используемый промышленный метод удаления солей заключается в том, что воду пропускают через ионообменные фильтры — катионитные и анио- нитные. Катионнты поглощают катионы металлов, выделяя эквивалентное, равноценное, число ионов водорода; аниониты обменивают кислотные остатки, анионы, на ионы гидроксила. А ион водорода плюс нон гидрокси-. л а — это и есть вода. А как удалить из воды растворенный кислород? Для этого воду можно, например, нагреть до кипения: при повышении температуры растворимость газов уменьшается и онн выделяются с пузырьками пара. Таким образом, полная очистка воды включает в себя по меньшей мере две принципиально различные операции, причем вторая из них требует достаточно сложного в эксплуатации оборудования и связана с большими непродуктивными затратами энергии. Но нельзя ли заставить иониты поглощать не только соли, но и растворенный в воде кислород? Над решением этой проблемы в Ленинграде несколько лет трудилась группа сотрудников Всесоюзного научно-исследовательского института гидротехнических и са- ннтарно-технических работ, руководимая доктором технических наук А. В. Кожевниковым. Первоначальная идея заключалась в том, чтобы использовать ионнты на основе активного угля: кислород, растворенный в воде, мог бы ими связываться, давая поверхностные окислы, то есть окисляя атомы углерода, лежащие на поверхности нонита, но химически связанные с нижележащими слоями. Однако хотя такие иониты действительно поглощали не. только соли, но и кислород, они не годились для промышленного использования; при работе ионнт постепенно разрушался, его ионообменная емкость падала. Решение оказалось неожиданно простым- Давно известно, что ионы двухва- лентного железа в щелочной среде чрезвычайно легко окисляются газообразным кислородом. А если эти ионы «посадить» на ионит КУ-16, то пропущенная через него вода практически нацело очищалась не только от солей, но н от кислорода. Так как при поглощении кислорода ионитом происходит окислительно-восстановительная реакция, заключающаяся в переносе электронов от окислителя к восстановителю, созданные иониты были названы элек- тронононообменнымн. Впоследствии выяснилось, что некоторые разновидности таких ионитов способны поглощать из воды и другие загрязнения, способные восстанавливаться или окисляться. Их можно использовать не только для получения чистой технологической воды, но н для очистки сточных вод, например сбрасываемых сульфитно-целлюлозными производствами. Г. ЧЕРНИХОВСКИЙ
62 Технология и природа Полиэлектролит вместо бактерий Проблема очистки сточных вод стоит сегодня в центре внимания тысяч предприятий, учреждений, институтов. Вопросы охраны природных водоемов от загрязнения обсуждаются в международных организациях, патентные ведомства оформляют патенты по этой тематике вне очереди, на сотнях заводов в самом срочном порядке строятся очистные сооружения. Специализированные институты многих стран разрабатывают все новые и новые инженерные решения этой проблемы. Об одном из перспективных методов очистки сточных вод рассказала корреспонденту «Химии и жизни» А. Чапковскому руководитель лаборатории Научно-исследовательского института коммунального водоснабжения и очистки воды Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, профессор Н. А. ЛУКИНЫХ. Сейчас самый распространенный метод очистки сточных вод — биологический. Свое название он получил не случайно. Чтобы очистить воду этим методом, ее после отстаивания самых крупных и тяжелых частиц загрязнений направляет в специальные сооружения — бноокис- лнтели, чаще всего в аэро- тенки. Здесь культивируются микроорганизмы — так называемый активный нл, который поглощает органические вещества, растворенные в сточной воде. После этого сами микроорганизмы легко удалить тем же отстаиванием. Конечно, биологический метод неплох, иначе его не применяли бы на большинстве очистных станций. Но у него есть н недостатки. Прн биологической очистке в природные водоемы попадает громадное количество биогенных элементов — азота н фосфора, что приводит к бурному развитию водорослей — цветению рек и водохранилищ. Кроме того, биологическому окислению плохо поддаются поверхностно- активные вещества, пестициды, нефтепродукты. Некоторые красители тоже проходят очистные сооружения «насквозь», без всяких, помех попадая в реки. Приходится принимать дополнительные меры: фильтровать воду через зернистую загрузку, обрабатывать ее активированным углем и т. д. Доочистка воды требует огромных затрат. А иногда промышленные сточные воды несут в себе такие загрязнения, которые ядовиты для микроорганизмов активного ила. В этом печальном случае биологическая очистка вообще невозможна. Поэтому проектировщики все чаще отдают предпочтение другому методу очистки — физико-химическому. На станции физико-химической очистки аэротенки не нужны — микроорганизмы для очистки сточных вод здесь не используются. Зато перед подачей в отстойник стокн проходят специальную обработку: в них добавляют коагулянты нли флокулян- ты — вещества, которые ускоряют осаждение загрязне-
Полиэлектролит вместо бактерий 63 ний (о том, как действуют эти вещества, рассказывалось в «Химии -и жизни», 1969, № 4). До последнего времени такой обработке подвергали воду только на водопроводных станциях. В одном из вариантов системы физико-химической очистки, разработанном в Научно - исследовательском институте коммунального водоснабжения и очистки воды, сточные воды обрабатывают катионным полиэлект- ролнтом (какого именно состава — об этом говорить рано: метод еще предстоит защитить патентом). Он играет роль сразу и коагулянта и флокулянта. Подобно коагулянту он изменяет эффективный заряд наиболее мелких частиц загрязнений и элек- трокинетнческое равновесие, что заставляет частицы слипаться между собой — коагулировать. А грубодисперс- ные частицы катионный по- лнэлектролит подобно фло- кулянту связывает в крупные хлопья, образуя нерастворимые комплексы с коллоидными и растворенными соединениями. Эти хлопья обладают значительным весом н быстро выпадают на дно отстойника. После отстаивания воду фильтруют через песок или активированный уголь—и можно уже сбрасывать ее в водоем: испытания полупромышленной установки производительностью 14,5 куб. м в сутки, работающей по нашей схеме, показали, что очищенная таким способом вода почти по всем показателям лучше прошедшей биологическую очистку. Взвешенные, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты удаляются практически на 100%. Биохимическая потребность в кислороде (БПК) очищенной воды — основной показатель ее загрязненности — может быть снижена до 5 мг/л; для сравнения можно сказать, что БПК сточных вод, прошедших биологическую очистку на Курьяновской станции в Москве, составляет 15 мг/л. Строительство станции физико-химической очистки обойдется в 1,5—2 раза дешевле, чем строительство станции биоочистки, а территория очистных сооружений уменьшится на 50%. Кроме того, весьма важно, что на ход физико-химической очистки не влияют нн токсичные вещества, нн внезапные «залповые» сбросы кислых или щелочных сточных вод, которые для микроорганизмов вредны. Казалось бы, все ясно — можно начинать строить станции физико-химической очистки? Пока, к сожалению, нет. Производство катион- ных полиэлектрюлитов до сих пор еще не налажено... Принципиальная схема физико-химической очистки городских сточных вод; 1 — решетка, 2 — песколовка, 3 — подача полиэлектролита, 4 — смеситель, 5 — камера хлопьеобразования с мешалкой, 6 — отстойник, 7 — фильтр, 8 — подача хпора, 9 — контактный резервуар, 10 — резервуар для осадка, 11 — центрифуга
64 Экономика, производство Железнодорожный путь: болезни и лекарства Повысить грузооборот железнодорожного транспорта примерно на 22 процента... Усилить верхнее строение пути за счет укладки железобетонных шпал, бесстыкового пути и термически обработанных рельсов, поднять уровень механизации путевых работ. Директивы XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 годы БОЛЕЗНИ В путейской науке есть раздел «Болезни земляного полотна». Какими же недугами страдает фундамент железной дороги, несущий на себе балласт, шпалы, рельсы, тяжеловесные составы? Вот они: пучины, просадки, балластные корыта, ложа. Несколько слов об их происхождении и симптомах. В дождливые месяцы, во время таяния снега вода просачивается сквозь балласт (песок или щебень) и заполняет поры грунта. Зимой она замерзает, увеличивается в объеме, и на пути появляются пучинные горбы и впадины. В сильные морозы горбы так высоки, что приходится ограничивать скорость движения. Другие болезни. Просадка — оседание полотна под весом состава. Корыто — заполненное балластом углубление под шпалой; в нем скапливается вода, которая зимой замерзает. И, наконец, ложа. Это большие корыта, углубления сразу под несколькими шпалами. ПРОФИЛАКТИКА Чтобы не появлялись пучины, слабый грунт заменяли, для отвода грунтовой воды рыли дренажные канавы, утепляли полотно на зиму шлаком, порошком асбеста. Эти дорогие и малоэффективные средства по сию пору на вооружении железнодорожников. Но их вытесняют более действенные современные методы — поверхностное и глубинное укрепление грунта. Поверхностное укрепление грунта — это прежде всего защита от влаги. Путейцы краном подымают рельсы со Шпалами, снимают балласт, разравнивают полотно, насыпают слой песка, а затем расстилают рулоны бризола — смеси резины с битумом. Для этой же цели используют пенопласт, полиэтиленовую пленку. Однако чаще гидроизоляционные покрытия делают, обрабатывая грунт на месте известью, цементом или битумом с гидрофобными добавками. Поверхностная гидроизоляция, поверхностное укрепление земляного полотна — неплохие средства для устранения небольших дефектов пути, для профилактики на сравнительно короткие сроки. Но чтобы привести путь в порядок на многие годы, нужно браться за лечение глубинных слоев полотна.
Железнодорожный путь: болезни и лекарства 65 ЛЕКАРСТВА Если продолжить медицинские аналогии, глубинное закрепление — это инъекция: в полотно впрыскивают закрепляющие и гидрофобизирую- щие вещества. ...Несколько лет назад на одной из первых в нашей стране скоростных магистралей, на дороге Москва—Ленинград появились пучинные горбы высотой до 30—40 миллиметров. Для их устранения решено было воспользоваться химическими методами. Подготовка заняла несколько месяцев. Геологи исследовали минералогический состав полотна и подстилающего грунта, гидрогеологи изучали особенности грунтовых вод вдоль дороги. В это время на пробах грунта в лаборатории подбирали реагенты. Выяснилось, что при взаимодействии кремнийорганических жидкостей с мелкозернистыми песками и супесью на поверхности частиц грунта образуются прочные пленки нерастворимых продуктов реакции. Благодаря этим пленкам грунт становится водонепроницае- 3 «Химий и жизнь» №4
66 Экономика, производство мым и гидрофобным. На суглинках такую пленку удалось получить, обрабатывая пробы грунта кальциевой солью лигносульфоновой кислоты с добавкой хромпика. Таким образом были подобраны реактивы для грунтов, чаще всего встречающихся на Октябрьской дороге. Летом в полотно ввели стальные трубы — инъекторы и насосами стали загонять в грунт водные эмульсии реагентов. Вплоть до следующей весны обработанные участки регулярно обследовали. Почти все пучинные ямы и горбы исчезли. ФИЗИОТЕРАПИЯ Большинство современных средств борьбы с болезнями железнодорожного полотна носят, если можно так выразиться, медикаментозный ха- ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО На этом рисунке пучинные горбы выглядят несколько утрированно, но и совсем незаметные тридцатимиллиметровые возвышения м впадины могут вывести из строя железнодорожный путь Под шпаламн в так называемых балластных корытах скапливается вода. К чему это может привести зммойг станет понятным, если вспомнить опыт с бутылкой, заполненной водой, закупоренной и оставленной на морозе
Железнодорожный путь: болезни и лекарства 67 рактер. Особняком стоят лишь электрохимические методы, своеобразный электрошок. Воздействие электрического тока на грунт может быть самым различным: в результате электродных реакций изменяется ионный состав грунтовых вод; коллоидные взвеси коагулируют, образуя устойчивые, цементирующие грунт частицы; наконец, при электролизе почвенной влаги подле одного из электродов можно собирать воду, чтобы потом ее откачивать. Вот как проводится электрохимическое укрепление грунта. Внутри железнодорожной колеи, между шпалами вбивают на глубину одно- го-полутора метров металлические трубы — аноды. Неподалеку от насыпи устаналивают катоды. Через трубы в грунт подают электролит — раствор хлористого кальция, а затем пропускают постоянный ток. При электролизе в пространстве возле катодов собирается вода, ее откачивают через катодные трубы. А ионы кальция реагируют с частицами грунта и образуют нерастворимые сульфаты и карбонаты, которые надежно цементируют грунт. С каждым годом растет протяженность стальных магистралей, увеличиваются скорости поездов, растет вес составов. Болезни железнодорожного полотна могут обесценить огромную работу ученых, инженеров, строителей, путейцев. Эти болезни следует своевременно выявлять и пресекать в корне. Для этого в арсенале железнодорожников есть самые современные средства, в первую очередь — химические. Инжс н с ры В. М. КОМБАРОВ и Л. Ф. ТРОИЦКИЙ Новые заводы Началась отладка оборудования на новом производстве полипропиленовой нити Балаковского комбината химического волокна имени В. И. Ленина. Проектная мощность производства 11,5 тысячи тонн нити в год. На заводе «Запорожсталь» вошел в строй комплекс по производству стальной холоднокатаной полосы с полимерным покрытием мощностью 75 тысяч тонн в год. На Черкасском химическом комбинате дала первую продукцию третья очередь производства аммиака, ела*- бой азотной кислоты и аммиачной селитры. В 1973 году дополнительно к государственному плану получено свыше 80 тысяч тонн минеральных удобрений. На Дорогобужском заводе азотных удобрений сдан в эксплуатацию новый сернокислотный комплекс. На Средне-Уральском медеплавильном заводе вступила в строй вторая очередь цеха двойного суперфосфата. Этот цех — один из крупнейших в стране, его мощность 700 тысяч тонн удобрений в год. В Сумах на химическом комбинате начал работать новый мощный сернокислотный цех, входящий в технологический комплекс по производству аммофоса.
68 Новые заводы Удобрения под будущие урожаи Московский Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам имени Я. В. Самойлова (НИУИФ) — один из ведущих в нашей стране по разработке технологических процессов для индустрии минеральных удобрений. О последних работах института рассказал корреспонденту «Химии и жизни» директор НИУИФа доктор технических наук В. М. БОРИСОВ. Более 215 миллионов тонн зерна собрали в минувшем году работники сельского хозяйства. Это небывалый урожай в истории отечественного земледелия. В немалой степени такому успеху способствовали химики: в 1972 году — фактически под рекордный урожай — наша химическая индустрия выработала более 66 миллионов тонн минеральных удобрений, из которых более трети были использованы под зерновые. За минувшие десятилетия промышленность минеральных удобрений страны стала одной из наиболее развитых в мире, а НИУИФ — одним из ведущих институтов отрасли. Разработка новых технологических процессов производства удобрений и серной кислоты, изучение способов внесения удобрений, разработка новых удобрений, передача предприятиям новейшей высокоэффективной технологии — вот задачи нашего коллектива. При нашем участии разведаны и переданы для промышленного освоения богатые залежи апатито-нефели- новых руд. Мы создали технологию производства фосфорной кислоты, аммофоса, обесфторенных фосфатов, сложных концентрированных удобрений из фосфоритов Каратау. Это на несколько миллиардов тонно-километров сократило ежегодные перевозки сырья и готовых удобрений для Средней Азии, Южного Казахстана и Западной Сибири. В институте разработаны способы получения концентрированных и сложных удобрений из фосфоритов Кингисеппского и других месторождений. Они уже осваиваются промышленностью. Для резкого увеличения производства туков, для повышения их качества и расширения ассортимента нужны новые технологии, новые аппараты. Например, удвоение мощности того или иного агрегата — это не просто изменение его габаритов. Возьмем производстве серной кислоты. В минувшей пятилетке самыми мощными были агрегаты производительностью 1 ВО тысяч тонн в год. Сейчас же в Кингисеппе введены еще более мощные технологические нитки. А мы уже выдали данные для проектирования агрегатов в 700 тысяч тонн. Для этого нужны новые катализаторы —- более термостойкие, механически более прочные. Нужны промывные установки, работающие в испарительном режиме, оросительные башни для охлаждения, нужны принципиально новые печные агрегаты. Одна из таких печей — печь КС-ЦВ (кипящий слой с циклоном возврата) — разработана в НИУИФе. Уже во многих странах запатентовали ее конструкцию. Новые сернокислотные цехи выглядят сейчас совсем иначе, чем десять-пят- надцать лет назад: они просторные, светлые, с чистым воздухом, без нагромождения труб... Такими будут не только отдельные цехи, но и целые предприятия. Строящийся в Череповце гигант химической индустрии — азотно-туковый завод, первая очередь которого сдана в эксплуатацию в начале этого года, — воплощение самых последних достижений науки и техники. Специально для этого предприятия был разработан и испытан в Гомеле (в промышленных масштабах) непрерывный камерно-поточный способ получения высококонцентрированных фосфорных удобрений (около 50% питательных веществ). Мощность химического комплекса в Череповце после его полного освоения составит 2,В миллиона тонн минеральных удобрений в год. В мире подобных производств пока нет.
Новые заводы 69 Бурное развитие химической индустрии, создание крупных производств неизбежно обостряет проблему охраны окружающей среды. Если раньше небольшое предприятие сбрасывало отходы в реку или рассеивало их в атмосфере* как правило, не опасаясь быстрого и резкого ухудшения санитарной обстановки, то теперь подобные сбросы заводов и комбинатов ведут к серьезным, порою необратимым нарушениям природного баланса. НИУИФ ведет успешный поиск эффективных способов очистки сточных вод и отходящих газов. В идеале мы стремимся к созданию систем без отводных труб и канализации. Уже получены первые результаты. Для Ал- малыкского химического завода институт разработал бессточную систему водоснабжения, которая хорошо себя зарекомендовала. Подобная система действует и на Уваровском химзаводе. На многих сернокислотных предприятиях работают наши установки по улавливанию сернистого ангидрида. Хорошо известна тенденция к увеличению доли высококонцентрированных удобрений в общем производстве туков, следовательно, будет непрерывно расти выпуск фосфорной кислоты. Поэтому весьма важно оградить биосферу от вредных выбросов фтора и его соединений, которые сопутствуют этому производству. На Воскресенском химическом комбинате на полупромышленной установке мы отработали получение обесфторенных удобрений и фтористых продуктов, в которых нуждается народное хозяйство. В 1974 году комбинат перейдет на выпуск обесфторенных удобрений. Это позволит не только значительно оздоровить окружающую среду, но и получить десятки тысяч рублей дополнительной прибыли. Решая частные задачи по обезвреживанию промышленных отходов, мы в то же время ищем такие технологические процессы в промышленности туков, где бы полностью исключались всякие отходы. Тогда отпадет надобность и в очистных сооружениях, сократятся сроки строительства, капитальные затраты. Таков созданный в НИУИФе прогрессивный способ получения аммофоса с содержанием питательных веществ более 65%. В основе этого способа — использование тепла химической реакции. Эндогенная схема получения аммофоса позволяет в пять раз сократить капитальные затраты и строить установки поистине беспредельной мощности. Первая эндогенная установка уже работает на опытном заводе НИУИФа, первая партия продукта отправлена на Винницкий химический комбинат, где в промышленных условиях наш аммофос переработали в карбоаммофоску с содержанием питательных веществ 60%. Промышленная установка по выпуску эндогенного аммофоса производительностью тысяча тонн в сутки будет построена на Мелеузском химическом комбинате. Все, о чем я рассказал, лишь часть новых научных и конструкторских разработок НИУИФа для индустрии удобрений. Разумеется, этими проблемами занимается не только наш институт. Самая важная отрасль химической промышленности должна быть оснащена самой совершенной техникой, самым эффективным оборудованием. Это — залог непрерывного роста промышленности минеральных удобрений, залог будущих высоких урожаев.
Земля и ее обитатели 71 Скованные одной пищевой цепью Есть такая морская рыбка — анчоус, нли, по-нашему, хамса. С виду она напоминает обыкновенную сардинку и приходится дальней родственницей селедке, хотя и уступает ей по размерам: анчоус ростом в 20 см уже великан. В последнее время эта невзрачная рыбка привлекает к себе внимание представителей самых разных областей науки — от океанологов до экономистов. Но расскажем все по порядку. Живут анчоусы в Тихом океане, у западного побережья Южной Америки. Эта часть океана как будто самой природой предназначена быть рыбьим раем: постоянные ветры с востока гонят поверхностные воды прочь от берега южноамериканского континента, и на их место поднимаются с глубин богатые минеральными и органическими веществами придонные воды — настоящий суп для разнообразных морских жителей. Море здесь не слишком теплое: нужную температуру поддерживает прохладное течение Гумбольдта, которое несет свои воды вдоль побережья с антарктического юга. В этих условиях обильно плодятся микроскопические водоросли и рачки, которых ест мелкая рыбешка, а ее в свою очередь поедают хищники покрупнее. Этот район океана дает почти четверть всего мирового улова рыбы, и главная часть этого улова приходится на анчоусов — их общая биомасса здесь доходит временами до 10—20 миллио-. нов тонн. Анчоусами и хищными рыбами, которые за ними охотятся, не замыкается цепь взаимного поедания. Рыбой (в первую очередь теми же анчоусами) питаются птицы: бакланы, олуши, пеликаны. Много рыбы — много и птиц; раньше на побережье и островах их насчитывалось до 30 миллионов. Только на одном островке у побережья Перу 5 миллионов птиц, которые каждый день пожирали не меньше 1000 тонн анчоусов! Правда, безмятежное существование всего этого милого сообщества время от времени нарушается. Каждые 7—8 лет природные условия района на несколько месяцев резко меняются. В декабре, в самом разгаре лета (не забывайте: все это происходит южнее экватора!), поворачивает на юг прибрежное течение, сменяются западными восточные ветры. У местных жителей это называется Эль-Ниньо (поворот ветров и течений случается обычно около рождества, a el nino по-испански — младенец мужского пола; если же его написать с большой буквы, то это будет означать новорожденного Иисуса Христа). Это настоящая катастрофа для всех водных обитателей: привычная для них прохладная вода сильно прогревается, прекращается подъем е глубин питательного супа. Первым гибнет планктон, за ним начинают погибать от бескормицы рыбы, а потом и птицы. Сколько остается в море анчоусов, никто не считал, а вот изменения численности птиц известны: после Эль-Ниньо 1957 года она упала с 27 до 6 миллионов и более или менее восстановилась лишь шесть лет спустя, чтобы после Эль-Ниньо 1965 года снова упасть с 17 до 4,3 миллионов... Влияние Эль-Ниньо сказывается еще в течение нескольких лет после того, как природные условия в этом районе возвращаются в норму. Но в конце концов вновь размножаются анчоусы, увеличивается почти до прежних пределов крылатое население побережья и островов. Так бы, вероятно, н продолжалась тысячелетиями эта идиллия, если бы не появилось в цепи новое звено — человек. Сто лет назад людей интересовал всего лишь конечный продукт естественной переработки анчоусов птицами. Знаменитое гуа-
72 Земля и ее обитатели но, местами покрывавшее берега 50-метровым слоем, долгое время было основным и лучшим минеральным удобрением и вывозилось отсюда во все страны мира сотнями тысяч тонн. Но в последние десятилетня человек взялся и за самих анчоусов, вступив с ними, помимо птиц, в прямые (хотя н несколько односторонние) связи. Крупнейшим е мире поставщиком рыбы и рыбопродуктов стало Перу. Ежегодные уловы здесь достигли 10—12 млн. тонн — это больше, чем улов любой отдельной европейской страны. Рыболовный флот Перу за последние годы вырос в десятки раз; сейчас он достиг таких размеров, что если бы его перебросить на добычу североамериканского лосося, то весь ежегодный улов США был бы перекрыт на третий день к обеду... Конечно, 10 миллионов перуанцев даже за год при всем желании не съедят выловленные имн 10 миллионов тонн анчоусов (чуть лн не по три кнло в день на душу). Огромные количества рыбы перерабатываются на кормовую рыбную муку, жир .и другие продукты, вывозятся во многие страны мира. Это дает Перу 340 млн. долларов в год — треть всего экспорта страны. Рекордный улов был зарегистрирован в Перу 4 года назад—12,3 млн. т. И это только коммерческий улов; если же посчитать еще потери и порчу, то можно предположить, что было выловлено 13—14 млн. т рыбы. А два года спустя наступил крах. Несмотря на все усилия перуанских рыбаков, им не удалось добыть и пяти миллионов тонн анчоусов. Пять вместо двенадцати! Исчезли у побережья Перу не только анчоусы. Питающихся ими птиц в 1973 году осталось всего около миллиона — это небывало низкая цифра. И хотя соответствующее сокращение производства ими гуано в век двойного суперфосфата нас уже не пугает, тем не менее эти цифры не могут не беспокоить. Что-то явно разладилось в стройной саморегулирующейся системе, которую на протяжении тысячелетий составляли элементы этого сообщества. Не исключено, конечно, что причину нужно искать в самой природе. Эль-Ннньо 1972 года, предшествовавшее всем этим печальным событиям, было одним из самых страшных. Вода в океане прогрелась с 22 до 30СС, и такая высокая температура держалась не месяц-полтора, как обычно, а до самого марта 1973 г. Может быть, и раньше случались такие же особо сильные нарушения установившегося режима, после которых тем не менее все, пусть не сразу, приходило в норму? Но есть и другая возможность — на нее с тревогой указывают биологи, специально приглашенные правительством Перу через ЮНЕСКО. Не столь катастрофическое, но уже заметное сокращение поголовья птиц у берегов Перу началось одновременно с быстрым ростом рыболовства в стране — это хорошо видно на графиках (см. стр. 70). После естественного падения в 1965 г. численность птиц к следующему Эль-Ниньо так и не восстановилась, а еле-еле держалась на мизерном уровне 4—5 миллионов. По оценкам ученых, предельно возможный улов анчоусов, не угрожающий необратимой гибелью популяции, не должен превышать 10 млн. тонн. Этот критический порог был перейден уже в 1967 году... Конечно, с уверенностью предсказать судьбу перуанских анчоусов еще нельзя. Можно сказать одно. Если наступившие изменения окажутся необратимыми, это будет означать не только катастрофу для экономики Перу. Это будет еще одна из тех печальных «побед» человека над природой, о которых писал еще Энгельс и каждая из которых «имеет, правда, в первую очередь, те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, которые очень часто уничтожают значение первых»... А. ИОРДАНСКИЙ
Что мы едим 73 Ягоды в апреле Со свежими ягодами в апреле дело обстоит неважно. Ради поддержания витаминного баланса и для собственного удовольствия мы едим в это время варенья и компоты, сиропы и мармелад. Но все они проигрывают в сравнении со свежезамороженной ягодой. Не будем спорить о вкусе — кому-то малиновый компот приятней малины, — но пользы в замороженных ягодах больше: их не варили, не стерилизовали, не протирали. Значит, что в них было, то и осталось. Пока замороженные ягоды и плоды не получили у нас широкого распространения: те сливы и персики, что продаются в магазинах, большей частью импортные. Однако это дело времени. А пока технологи ищут наилучшие режимы замораживания и хранения. Наилучшие не в том смысле, чтобы им было меньше хлопот, а такие, чтобы мы, потребители, получили максимум пользы и удовольствия. Эту работу провели недавно специалисты Института народного хоз яйства имени Плеханова и Ростовского филиала НИИ торговли и общественного питания. Прежде всего, сообщают они, ягоды и косточковые плоды (то есть сливы, абрикосы и т. п.) нельзя хранить после сбора больше суток, даже в холодильнике. А потом сухие ягоды и плоды надо поместить в камеру, где температура достигает минус 30° С. Когда они совершенно замерзнут, их надо хранить тоже на изрядном морозе— около минус восемнадцати. И не как попало, а в полиэтиленовых мешках. В этом случае вкус, аромат и цвет сохраняются как раз к тому времени, когда вы прочитаете эту заметку, — к началу апреля. Все эти сведения носят несколько отвлеченный характер для неспециалиста — не будем же мы дома замораживать малину. Зато нам придете я ее размораживать. Вот вполне конкретные советы, как это сделать наилучшим образом. Вишни и черешни надо опустить на 2—3 минуты в горячую воду; сливы и абрикосы держите в горячей воде до 5 минут — они крупнее и размораживаются дольше, нежные ягоды — землянику, малину и смородину— опускайте в теплую воду и ненадолго, двух минут достаточно. Г. Л.
74 Земля и ее обитатели Пернатые коллекционеры Многие думают, что коллекционирование — чисто человеческая страсть. Но это неверно. Коллекционеры есть и среди наших меньших братьев, в частности птиц. Наиболее склонен к коллекционированию самый одаренный член вороньей семьи — ворон. Птица эта крупная, солидная, с иссиня-черным оперением. Довольно часто собирательством увлекаются и обыкновенные вороны и сороки. Среди птиц, как и среди людей, коллекционной страстью болеют не все. Попадаются и равнодушные. Заядлые же коллекционеры непременно утащат привлекательный предмет у своего хозяина или его соседей. Тем самым пернатые подчас достацляют массу неприятностей. Птицы собирают золотые обручальные кольца, осколки зеркальца, серебряные чайные ложечки, станиолевые обертки от конфет. Одним словом, все блестящее. В гнездах можно найти и новейшие изделия химической промышленности, например обрывки ярких пластиков. Подобрав где-нибудь или стащив предмет своей страсти, пернатый коллекционер тут же прячет его в свой тайник: под застреху крыши или в щель в обшивке дома. Иногда сокровища перепрятываются, если владелец заметит, что тайник стал известен другим. Другой истый коллекционер из наших птиц — это скалистый поползень — небольшая, меньше скворца, серенькая остроносая птичка, обитатель сухих скал и гор Средней Азии. Поползень прикрепляет свое массивное шаровидное гнездо к отвесной скале. Гнездо возводится из комочков глины, замешанной на слюне строителей, и получается исключительно прочным. (К сожалению, химический состав этого природного клея еще не расшифрован.) Строительство завершают отделочные работы. На влажную поверхность гнезда поползень прикрепляет разноцветные птичьи перья и красивые надкрылья жуков, обычно надкрылья больших жуков- златок, сверкающие на солнце, как изумруды. Однако самые страстные коллекционеры проживают в Австралии. У этих птиц — австралийских шалашни- ков — самцы лишены броской внешности. Зато они привлекают дам демонстрацией своей ярко окрашенной коллекции. В гнездовой период любой уважающий себя кавалер строит из веточек сооружение вроде беседки илн шалашика. Затем внутренние стенки шалашика птица красит в черный цвет пастой из смеси древесных углей (добыть которые не так-то легко) и слюны. При этом птица пользуется кистью, которую делает из кусочка веточки, размочалив клювом ее конец. Но вот, наконец, трудная работа окончена — стенки шалашика окрашены, создан выгодный фон для показа коллек-
Пернатые коллекционеры 75 ции, создано подобие черного бархата у ювелира. Коллекционер аккуратно раскладывает в беседке и перед ией разноцветные перышки, ракушки, камешки, ягоды, цветы. Ои не упустит случая присоединить к своим сокровищам брошку или запонки, если их можно стащить в доме фермера или подобрать на дороге. Иногда шалашники притаскивают блестящие гранулы удобрений и ядохимикатов. Коллекция в этом случае становится опасной. Наконец, все готово. Пора приглашать на просмотр избранницу. Если она не будет восхищена, то может улететь к соседу, к тому, у которого коллекция лучше. С. Д. КУСТАНОВИЧ Австралийский шалашник за работой. Когда строительство будет закончено, птица рааложит свои сокровища перед беседкой
* *"* ■ 1 V к •ад :' 'Ч*'Л,:.С
Искусство 77 На чем держится живопись Я знаю, что если вы будете содержать картину аккуратно, то она останется свежей и сохранной 500 лет. Альбрехт ДЮРЕР, 1509 г. Приближаясь к нашей эпохе, живопись портится все больше и больше; наиболее испорченные картины написаны лишь несколько лет назад. Жан-Жорж ВИБЕР, 1891 г. Дюрер знал цену своим словам: до означенного им срока осталось тридцать пять лет, и мы по-прежнему наслаждаемся его живописью. Печальное замечание французского художника и искусствоведа Внбера также справедливо: у реставраторов немало мороки с полотнами прошлого века. Картины жухнут, темнеют, покрываются трещинами, а порою просто осыпаются с холста. Иногда они приходят в такое ужасающее состояние, что для спасения картины приходится переносить красочный слой на новый холст, а это работа поистине адова. Отчего же портятся картины? Изредка из-за холста, кое-когда из-за красок, но чаще всего повинен грунт — тот невидимый миру слой, на котором держится живопись. Джорджо Вазари, «Жизнеописания наиболее знаменитых живописцев, ваятелей и зодчих», 1568 г.: «Для удобства перевозки картии с места на место люди изобрели живопись иа холстах...» Если бы люди знали, во что обойдется им это удобство... В древности художники писали на досках, покрытых слоем левкаса,— животного клея, смешанного с мелом нли гипсом. И холсты поначалу пытались грунтовать так же. Но прн попытках свернуть такой холст жесткий гипсовый грунт ломался. К тому же картины, загрунтованные на манер доски, нередко покрывались трещинами: слишком велика разница в упругих свойствах холста н грунта. (Некоторые картины знаменитого итальянца Якопо Бассано испортились по этой причине еще при жнзни автора.) Познав на горьком опыте разницу между доской и холстом, художники стали делать грунт все тоньше и тоньше. Рафаэль Боргиии, «Отдых», 1584 г.: «Если бы вам захотелось писать иа холсте, следует нанести на него одни или два слоя клея...» Десятки рецептов для грунтов пользовались уважением у художников позднего средневековья. Одни, как рекомендовал Боргини, брали чистый клей. Другие смешивали с клеем тонкую глину, пшеничную муку, свинцовые белила, древесную золу. Третьи поверх клея наносили однн-два слоя масляной краски. Увлечение маслом стало впоследствии превосходить разумные пределы: грунт становился все толще, он скрывал холст, писать на нем было удобнее, а прочность его падала. Потом о клее будто забыли вовсе. Написанные на чисто масляном грунте холсты вызывали восторг современников, но уже следующее поколение могло лишь догадываться, что изображено на картине. Масло проникает в нити холста. Когда оно сохнет, окисляется, то нити теряют прочность и становятся ломкими, они, как говорят художники, «сгорают». Лишенный клея грунт плохо сцепляется с холстом и осыпается вместе с краской.
78 Искусство ...Некогда две знаменитые картины подверглись нападению: их порезали ножом. (Потом оба полотна были восстановлены; одно из них можно видеть в Третьяковке, другое — в Лондонской национальной галерее.) С картины И. Е. Репина «Иван Грозный и сын его Иван» краска осыпалась не только там, где прошел нож, но и в тех местах, где преступник дотронулся до картины рукой. С картины Веласкеса «Венера с зеркалом» краска не осыпалась вовсе. Веласкес писал по тонкому грунту собственного изготовления; Репин пользовался фабричными холстами дрезденской фирмы «Цвиллих». Они были покрыты толстым масляным грунтом. Практически все художники прошлого века писали на подобных холстах, с которыми реставраторам теперь так много мороки... Честно говоря, до самого недавнего времени положение с грунтованными холстами оставалось скверным. Они подвергались суровой критике даже в учебниках для будущих живописцев. (Там приводились откорректированные на современный лад старинные рецепты. В наш индустриальный век это выглядело несколько странным, как если бы писателю давали совет, из чего в домашних условиях сделать хорошую пишущую машинку.) Положение стало изменяться к лучшему, когда грунтованные холсты начали изготовлять в подмосковном городе Подольске, на Производственном комбинате Художественного фонда СССР Ж.-Ж. Вибер, «Живопись и ее средства», 1891 г.: «Когда в рецептах упоминаются... коровьи хвосты, старые перчатки и голенища, бараньи ноги, рыбьи пузыри и мертворожденный козленок, то вместо всего этого возьмите желатин». Конечно, в этом совете есть некоторое упрощение: из бараньих ног и старых перчаток получается животный клей разного качества. Однако надо как-то переосмыслить добрые старые рецепты... В современных грунтах, как и в старинных, обязательно есть проклейка — чтобы слои, из чего бы они ни состояли, намертво сцепились с холстом. Но из чего и как сделать эти последующие слои? Тоже из клея? Можно, однако это не лучший вариант. Клей впитает в себя часть краски, н картина скоро пожухнет. Покрыть проклейку несколькими слоями масла? Можно и так, но был уже печальный опыт прошлого века... Правда, масляный слой необязательно делать толстым. И все равно, так проблему не решить. Пока грунт не высох, писать на нем нельзя: закрытый краской, он будет сохнуть даже после того, как картина окажется в раме, и это неизбежно приведет к растрескиванию. Если же грунт высохнет полностью, он станет плотным, плохо впитает краску, и живописный слой рано или поздно начнет шелушиться. Но существует еще один вариант, компромиссный. Речь идет об эмульсионном грунте, н масляном и клеевом одновременно. Фраисиско Пачеко, «Искусство живописи в древности и его величие», 1649 г.: «Некоторые применяют клейстер из... муки, оливкового масла и небольшого количества меда; этим клейстером смазывают поверхность холста». Прислушаемся к этому мнению: Пачеко был учителем Веласкеса, и, возможно, именно по приведенному рецепту был загрунтован холст, с которого краска не осыпалась даже под ножом. Состав, упомянутый Пачеко, есть не что иное, как эмульсия, ибо только в виде эмульсин могут сосуществовать масло и содержащий воду клейстер. Сейчас мукой не пользуются. Кое-когда берут казеин (есть любители плотного казеинового грунта), но чаще — животный клен наивысшей очнсткн, именуемый фотожелатином,— на его основе делают обычно фотоэмульсии. Раствор желатина хорошо смешивают с льняным маслом в присутствии эмульгатора, добавляют для непрозрачности белый пигмент и для эластичности — глицерин илн касторовое масло (вместо меда в старых рецептах). И еще одна добавка, о которой в средневековых трактатах не было, по естественным причинам, никаких упоминаний: антисептик. Чтобы микроорга-
На чем держится живопись 79 низмы не питались грунтом, в него вводят немного фенола. В Подольске делают много холстов на желатиновой эмульсин. Их называют оформительскими и используют большей частью для театральных декораций, транспарантов, плакатов и других очень нужных вещей. Для картин же художники, не желающие экономить иа качестве, либо делают грунт сами, либо покупают более дорогой эмульсионный холст — живописный. Обычная желатина заменен в в нем экзотическим веществом— сухим рыбьим клеем. Теодор Тюрке де Майерн, сЖнвопись, скульптура, окраска и все, что имеет отношение к другим- искусствам», 1620 г.: с Сэр Антонио Ван-Дейк попробовал грунтовать рыбьим клеем, но он мне сказал, что такая работа шелушится и что этот клей быстро убивает краски». Вот пример того, как могут ошибаться знатоки. Видимо, Ван-Дейку не повезло с клеем — то ли был он низкого качества, то ли концентрация оказалась неподходящей. Ведь грунт на рыбьем клее — лучший, сейчас это общепризнано. И он же самый дефицитный. Дело в том, что готовят сухой рыбий клей из хрящевых рыб — осетра, белуги, стерляди. Точнее, из их плавательных пузырей. Трудно сказать наверное, кого сен- час в мире больше — осетров или художников... Есть у рыбьего клея и другие потребители. И все же, заботясь о продлении века лучших картин, планирующие органы нашли возможным выделить значительную часть незначительных фондов сухого рыбьего клея комбинату в Подольске. Основа этого клея, как и желатина — кол- лагеновый белок. Однако тот коллаген, что в рыбьем пузыре, имеет меньший молекулярный вес. Поэтому он может растворяться в теплой воде (желатин в ней только набухает), а полученная клеевая пленка очень эластична. В лаборатории комбината к одному из столов прикреплены шары разного диаметра, от одного до десяти сантиметров. При испытаниях холст кладут поочередно на эти шары и подвешивают килограммовый груз. Плохой грунт растрескивается даже иа самом крулном шаре. Груит же иа рыбьем клее может дойти до последнего шарика. Ж.-Ж. Вибер: «Быть может, химия откроет что-нибудь лучшее, чем казеиновый клей, ио пока за него говорят века, в течение которых он выстоял». Что казеин, что рыбий клей — суть одна: природные продукты. Химия, между тем, кое-что успела открыть по части синтетических высокомолекулярных веществ. Однако для грунта годятся далеко не все полимеры. Во-первых, они должны как-то сочетаться с водой — образовать в ней либо раствор, либо эмульсию. Во-вторых, нужно, чтобы онн хорошо сцеплялись с масляной краской. Пока есть единственный промышленный полимер, обладающий этими свойствами,— поливинилацетат. Из его водной эмульсии * удается сделать грунт, который простоты ради называют прости синтетическим. В его состав помимо белого пигмента и антисептика входят еще наполнители — мел и аэро- сил, тончайший порошок двуокиси кремния. Такой грунт получается очень эластичным, белым, глянцеаым. И это последнее свойство, которое непосвященному представляется весьма полезным, иа самом деле снижает достоинства синтетического грунта. Плотная его пленка на ощупь слегка напоминает клеенку, и кнсть скользит по ней, не испытывая почти никакого сопротивления. Еще одни недостаток поливииилацетатиого грунта: ои слишком энергично впитывает масло и вместе с ним пигмент. Словом, хотя на синтетическом грунте уже выполнены весьма ответственные работы (скажем, Бородинская панорама в Москве), он далеко не безупречен. * Подробнее о поливинилацетатной эмульсии можно прочитать в статье В. А. Войтовича «Материал тысячи возможностей», напечатанной в четвертом номере «Химии и жизии» за 1968 год.— Ред.
80 Искусство
На чем держится живопись 81 Михаил Шибанов. ПОРТРЕТ А. М. ДМИТРИЕВА- МАМОНОВА (фрагмент). 1787. Ленинград, Русский музей. Возможней причина трещин на картине — слишком толстый спой масляного грунта Амедео Модильяни. ПОРТРЕТ КОНСТАНТИНА БРАНКУЗИ. 1909. Париж, частное собрание. Редкий в мировой живописи случай, когда картина написана на обратной стороне холста, без грунта. На лицевой стороне холста — другая картина 4 Диего Веласкес. МЕНИНЫ (фрагмент). 1656. Мадрид, Прадо. Художник наносил на хопст тонкий эмульсионный грунт — по-видимому, по рецепту своего учителя Франсиско Пачеко. Живописный спой на картинах Веласкесв прекрвсно сохранился
82 Искусство Впрочем, мы только вступаем в век полимеров; не будем требовать от них большего, чем они могут сегодня дать. Завтра же, возможно, никакого рыбьего клея вообще не понадобится. Ф. Пачеко: «Я считаю, что также неплохо прошлифовать натянутый холст пемзой, оставить волокна взлохмаченными и тотчас же покрывать клеем». Несколько слов о технологии. Пемзой пользуются и по сей день -— ею обрабатывают большие, трех- и пятиметровые, холсты, натянутые на металлические рамы. Потом большими кистями промазывают взъерошенный холст клеем, дают подсохнуть, еще раз промазывают и вновь протирают пемзой: шероховатая поверхность лучше удержит следующие слои грунта. После этого трижды наносят эмульсию. Как видите, до полной механизации далеко. Но самое любопытное заключается в том, что к ней здесь и не стремятся. И не потому, что в Подольске работают консерваторы. Просто опыт подсказывает: предметы, имеющие отношение к искусству, надо делать не только с толком и расстановкой (что,** общем, доступно и машине), но и с чувством (что машине пока не по плечу). Впрочем, о механизации здесь все же думают —о той механизации, которая не заменяет работника, а помогает ему. Уже есть действующая модель линии, которая перетаскивает и переворачивает в удобное для работы положение тяжеленные рамы с холстами. А вот когда они приведены в это удобное положение, рабочий набирает на кисть клей, делает несколько размеренных движений — вдоль н поперек, снова набирает клей... Заготовка для искусства — тоже своего рода искусство. Некоторых жертв оно все же требует. Сказать о проблеме грунтованного холста, что она полностью разрешена, еще нельзя. Некоторые художники по-прежнему настороженно относятся к фабричной продукции. Отчасти они правы: далеко не все готовые холсты безупречны. Но лучшие живописные холсты, из тех, что сделаны в Подольске, загрунтованы со знанием дела, и ждать от них бед не приходится. Если обращаться с таким холстом аккуратно, не мочить его, чтобы легче натягивался на подрамник, не тонировать слишком темной краской, не выставлять на холод, не прислонять к печке, не держать в помещении с повышенной влажностью, не класть под прямые солнечные лучи, словом, как писал Дюрер, «если содержать картину аккуратно», то она многие века сохранит свои художественные достоинства. В том, естественно, случае, если они у нее были. Но грунт здесь уже не при чем. О. ЛИБКИН На чем держится грунт Прежде чем корреспондент «Химии и жизни», наглядевшись иа незаписанные холсты, покинул Производственный иомбииат Художественного фонда, он имел заключительную беседу с директором комбинета Петром Сергеевичем ЖДАНОВЫМ. Вот что сказал директор: Холст — основа живописи; это не иносказание, а определение из учебника. Мы отдаем себе отчет в том, что грунт, который мы наносим на холст, можно и нужно совершенствовать. Многое зависит и от качества сырья, которым мы пользуемся, и от нашей тех-
На чем держится живопись 83 нологии, а она нуждается в улучшении. Но как бы наши химики ни колдовали с грунтом, если он попадет на плохую основу, художник получит в руки не тот материал, на который рассчитывает. Мы получаем сейчас холст из Орши. Он неплох. Но далеко не всех художников устраивает. Этот холст — мелкозернистый, с частым однообразным переплетением (оно называется гарнитуров ым). Такое переплетение самое простое: каждая нить утка пропускается через нить основы. Между тем с давних времен уже известно, что лучшее полотно для живописи — саржевое, более сложного плетения. С ним хорошо сцепляется грунт, по нему лучше движется кисть. Но саржевого полотна мы не получаем. Далее. Многие художники предпочитают крупнозернистый холст с отчетливой, грубоватой фактурой. Прежде мы получали такие холсты и грунтовали их, теперь нам их не дают. Происходит это вот по какой причине. Раньше художников снабжал холстами комби нат «Заря социализма», расположенный в городе Гаврилов-Ям Ярославской области. Там издавна существовало производство живописных холстов. Делали из отличной льняной пряжи (предварительно вываренной в масле) и ткали особым способом, в три нитки. Мастера- ткачи работали на очень старых, еще деревянных станках. Не так давно производство модернизировали, и эти деревянные станки заменили новыми. Они делают, наверное, хороший холст, но только не живописный! Мы перестали получать полотно иэ Гаврилова-Яма, и у нас в распоряжении остались только мелкозернистые гладкие холсты. Мы понимаем необходимость модернизации производства. Однако прежде чем демонтировать станки, надо, видимо, было решить, каким же все-таки образом сохранить выпуск необходимой продукции? Может быть, старые станки надо было передать другому предприятию? (Мы, кстати, вносили такое предложение и даже нашли предприятие, согласившееся принять станки; но это предложение так и не было реализовано.) Раз нет современного оборудования, которое помогло бы готовить живописные холсты, следовало бы, вероятно, сохранить прежнее и делать на нем — пусть по- старинке и с большими затратами — добротную основу для живописи. В конце концов, мы идем на ручную работу, когда дело касается грунтовки холстов или изготовления кистей. Экономия на качестве вообще сомни- тель на. А когда речь идет о предметах искусства, она просто недопустима. Я надеюсь, что мои соображения будут напечатаны в «Химии и жизни», и ответственные сотрудники Министерства легкой промышленности РСФСР ознакомятся с ними. Надеюсь также, что производство высококачественных живописных холстов будет восстановлено. От редакции. Среди текстильщиков, безусловно, есть немало любителей изобразительного искусства; не поможет ли это обстоятельство решить вопрос с живописными холстами ко всеобщему удовлетворению и как можно скорее?
г./ 1= / fV'O- vV
АН СССР * 1724—1974 85 Химики в Академии наук. 1726-1917 «Академия же есть собрание ученых и искусных людей...» (Проект положения об учреждении Академии. 1724) Предлагаем читателю небольшой справочник: сведения о химиках, работавших в Академии наук, избранных в нее с 1726 года до ноября 1917-го. Об академиках, членах-корреспондентах и адъюнктах — так называлась должность, учрежденная для молодых ученых. Проработав шесть лет, адъюнкт мог баллотироваться в «профессора Академии», то есть в академики. В кратком перечне имен, университетов и лабораторий, в которых работали российские химики, видна генеалогия отечественной науки, вклад, который химия нашей страны внесла в общую сокровищницу знаний человечества. Редакция приносит благодарность директору архива АН СССР Б. В. Левшину за предоставление необходимых для этого перечня документов и помощь, оказанную при подготовке публикации. 4 На этом рисунке, ло воле художника, встретились выдающиеся представители «химической дружины» Академии начала, середины и конца XIX века — Н. Н. Зинии, А. М. Бутлеров, Д. И. Менделеев, А. А. Воскресенский, Б. С. Якоби, Г. И. Гесс, Ю. Ф. Фрицше. ГМЕЛИН Иоганн Георг A709—1755). Адъюнкт АН по химии и естественной истории с 1727 г. Академик с 1731 по 1748 г. Естествоиспытатель, химик. Родился в Тюбингене. Учился тем же. Доктор медицины. Автор первых в России работ по химии: «Об увеличении веса некоторых тел при обжигании» и «О постоянных щелочных солях растений». Автор фундаментального труда «Флора Сибири» и книги «Путешествие по Сибири с 1733 по 1743 год», содержащей сведения о природе Сибири, месторождениях полезных ископаемых, вечной мерзлоте. ГЕЛЛЕРТ Христиан Эреготт A713—1795). Адъюнкт АН по химии с 1736 по 1744 г. Химик и физик. Родился в Саксонии. Учился в Лейпцигском университете. Автор исследования «О плотности смесей, приготовленных из металлов и полуметаллов». МКГИНД Франциск A710—1789). Адъюнкт АН по химии с 1736 по 1737 г. Химик. Родился в Ютландии. Где получил образование — неизвестно. ЛОМОНОСОВ Михаил Васильевич A711 — 1765). Адъюнкт АН по физике с 1742 г. Академик (химия) с 1745 г. Великий естествоиспытатель, физик, химик, поэт. Родился близ с. Холмогоры Архангельской губ. Учился в Славяно-греко-латинской академии, в университете при АН, в Марбургском университете (у X. Вольфа), изучал химию и горное дело во Фрейбурге (у И. Генкеля). Создатель первой химической лаборатории АН. Основатель Московского университета. Вице-президент АН. Почетный член Академии художеств, член Болон- ской и Стокгольмской АН. Здесь не перечислить всего, что сделал гениальный ученый-энциклопедист, первый академик — русский, первый русский химик и физик, знаменитый геолог, географ, метеоролог, филолог, историк, художник, чья мозаика по сей день украшает здание АН в Ленинграде, великий поэт и реформатор русского языка. Ломоносов создал стройное атомистическое учение «О составляющих природные тела нечувствительных физических частицах, в которых заключается достаточное основание частных качеств»; опроверг теорию теплорода и развил корпускулярную теорию теплоты, предвосхитившую современные молекул ярно-кинети- ческие воззрения; сформулировал закон сохранения массы; ввел в химию методы количественного анализа; разрабатывал физическую химию как особую отрасль знания; сконструировал вискозиметр, пирометр, котел дл я исследовани я
86 АН СССР * 1724—1974 вещества при высоком и низком давлении; исследовал атмосферное электричество, сконструировал «морской барометр» и анемометр, целое семейство оптических инструментов и рефрактометр. Открыл атмосферу Венеры, создал первую геотектоническую гипотезу и маркшейдерские методики. Написал исторические и филологические труды, трагедии и оды. В поэтических произведениях — впервые в российской словесности — положил начало высокой популяризации идей науки. Его величие было признано даже тогда, когда не были известны многие неопубликованные его труды, увидевшие свет лишь в начале XX века и заставившие ученый мир снова склониться перед его памятью. САЛЬХОВ Ульрих Христофор A722—1787). Академик с 1755 по 1760 г. Химик. Родился на о-ве Рюген. Учился в университете в Галле. ЛЕМАН Иоганн Готлоб A719—1767). Член Берлинской АН с 1754 г. Академик с 1761 г. Химик, геолог. Родился в Саксонии. Учился в Германии. Автор переведенных впоследствии на русский язык руководств по минералогии и пробирному искусству. Описал ряд русских минералов, в том числе природный хромат свинца. Погиб в лаборатории от случайного отравления парами мышьяка. СИВЕРС Иоганн A7..—1795). Член-корр. АН с 1745 г. Химик, фармацевт. Место и год рождения неизвестны. Где получил образование— неизвестно. Аптекарь в Иркутске. Участник физической экспедиции АН в Тибет A795 г.). ЛАКСМАН Кирилл Густавович (Эрик Густав, 1737—1796). Академик (экономия и химия) с 1770 г. Почетный член АН с 1780 по 1781 г. Естествоиспытатель, химик, путешественник. Родился в Финляндии. Учился в университете в Або (Финляндия). Провел в Барнауле успешные заводские опыты по варке стекла с заменой поташа природным сульфатом натрия. СОКОЛОВ Ан дриан A7..—1785). Член- корр. АН с 1776 г. Естествоиспытатель, физик, химик, путешественник. Место и год рождения неизвестны. Учился в Московской славяно-греко-латинской академии. Участник физических экспедиций АН A768—1775 гг.). Переводчик при первых трех коллегиях. КАРАМЫШЕВ Александр Матвеевич A744— 1791). Член-корр. АН с 1779 г. Член-корр. Стокгольмской АН. Натуралист, химик, металлург. Родился в Сибири. Учился в Московском и Упсальском университетах (ученик К. Линнея). Участник экспедиции по Колывано-Вос- кресенским заводам. МОИСЕЕНКО Федор Петрович A754— 1781). Адъюнкт АН по химии и минералогии с 1779 г. Минералог, химик. Родился в Харьковской губ. Учился в Петербургском (ученик К. Г. Лаксмана) и во Фрей- бергском университетах. ГЕОРГИ Иван Иванович (Иоганн Готлиб, 1729—1802). Адъюнкт АН по химии с 1776 г. Академик с 1783 г. Химик, этнограф, путешественник. Родился в Померании. Учился в Упсальском университете (ученик К. Линнея). Доктор медицины. Занимался исследованиями минерального сырья. Участник экспедиции АН под руководством П. С. Палласа. СОКОЛОВ Никита Петрович A748—1795). Адъюнкт АН по химии с 1783 г. Академик с 1787 г. Почетный член АН с 1792 г. Химик и медик. Родился во Владимирской губ. Учился в Петербургском (ученик П. С. Палласа), Лейденском и Страсбург- ском университетах. Доктор медицины. Выдающийся популяризатор химических знаний. СЕВЕРГИН Василий Михайлович A765— 1826). Адъюнкт АН по минералогии с 1789 г. Академик с 1793 г. Член Стокгольмской АН. Минералог и химик. Родился в Петербурге. Учился в Петербургском и Геттин- генском университетах. Автор первых русских руководств по минералогии, пробирному искусству и химии. Выдающийся популяризатор химических знаний. Редактор «Технологического журнала» АН. ЛОВИЦ Товий Егорович (Тобиас Иоганн, 1757—1804). Академик с 1793 г. Химик и фармацевт. Родился в Геттингене. С детства жил в России. Окончил гимназию при АН, был учеником в Главной аптеке в Петербурге, учился в Геттингенском университете. С 1785 г. — аптекарь Главной аптеки и профессор химии и фармации в Медицинской школе и Медико-хирургической академии. Открыл явление адсорбции растворенных веществ и предложил применять прокаленный и измельченный уголь для очистки спирта, очистки, обесцвечивания и обеззараживания воды, фармацевтических препаратов и органических веществ. Открыл явления пересыщения и переохлаждения растворов; с помощью предложенных им охлаждающих смесей впервые получил температуры до —50° С. Разработал метод выращивания кристаллов труднокристалли- зующихся веществ.
Химики в Академии наук 87 Основоположник микрокристаллического анализа в России. Автор оригинальных методов разделения неорганических и получения органических веществ. ЗАХАРОВ Яков Дмитриевич A765—1636). Адъюнкт АН по химии с 1790 г. Академик с 1798 г. Химик и физик. Родился в Петербурге. Учился в Петербургском и Гет- тингенском университетах. Разрабатывал русскую химическую номенклатуру. Пропагандист идей А. Лавуазье. ВОЛКОВ Алексей Гаврилович A780—1826?) Адъюнкт АН по химии с 1803 по 1809 г. Химик. Родился в Петербурге (?). Учился при АН (ученик Т. Е. Ловица). РЕЙСС -Фердинанд Федорович (Фердинанд Фридрих, 1778—1852). Член-корр. АН с 1805 г. Химик (медицинская химия), медик (хирург). Родился в Тюбингене. Учился в Тюбингенском и Геттингенском университетах. Профессор Московского университета и Московской медико-хирургической академии. ШЕРЕР Александр Иванович (Александр Николай, 1771—1824). Адъюнкт АН по химии с 1805 г. Иностранный член АН с 1797 г. Академик с 1807 г. Химик и философ. Родился в Петербурге. Учился в Иенском университете. Работал над русской химической номен-, клатурой. ГРИНДЕЛЬ Давид Иероним A776—1836). Член-корр. АН с 1807 г. Химик, фармацевт, ботаник, медик. Родился близ Риги. Учился в Иенском университете. Доктор философии. Профессор Дерптского (Тартуского) университета по философии в 1804—1814 гг.; с 1814 по 1823 г.— аптекарь. В 1823 г. окончил медицинский факультет в Дерпте, затем работал врачом в Риге. НАССЕ Иоганн Фридрих Вильгельм A780 — после 1817). Адъюнкт АН по технологии с 1805 г. Академик с 1810 по 1817 г. Химик- технолог. Родился в Вестфалии. Где получил образование — неизвестно. КИРХГОФ Константин Сигизмундович (Константин Готлиб Сигиэмунд, 1764—1833). Член-корр. АН с 1807 г. Адъюнкт по химии с 1809 г. Академик с 1812 по 1818 г. Химик-органик и технолог. Родился в Мек- ленбург-Шверине. Где получил образование — неизвестно. В 1792—1805 гг. — помощник, затем — аптекарь Главной аптеки в Петербурге. Открыл первую каталитическую реакцию— превращение крахмала в глюкозу в присутствии разбавленной серной кислоты. БОРНОВОЛОКОВ Тертий Степанович A764— 1813). Член-корр. АН с 1809 г. Естествоиспытатель, химик-технолог, геолог. Родился в Вологде. Образование получил, вероятно, * во время военной службы A775—1790 гг.). Прокурор Вологодской губ. Сотрудник «Технико-экономического журнала» АН. Участник кругосветного плавания на корабле «Нева» A812—1813 гг.). Погиб при крушении корабля у о-ва Ситхи. ГИЗЕ Иван (Фердинанд) Иванович (Иоган Эммануил Фердинанд, 1781—1821). Член- корр. АН с 1809 г. Химик, фармацевт. Родился в Митаве. Учился в лаборатории И. X. К. Шрадера в Берлине и на химической фабрике И. Г. Динглера в Аугсбурге. Профессор Харьковского, затем Дерптского университетов. ВУТТИГ Иоганн Фридрих Христиан A783— 1850). Член-корр. АН с 1810 г. Химик, технолог, минералог, фармацевт. Родился в Саксонии. Учился в Иенском университете и Фрейбургской горной академии. Адъюнкт Казанского университета с 1808 по 1810 г. и профессор того же университета с 1810 по 1812 г. Работал в Лаборатории Петербургского монетного двора A810—1812 гг.). ГАДОЛИН Юхан (Иоганн, 1760—1852). Член- корр. АН с 1811 г. Химик. Родился в Финляндии. Учился в университете в Або. С 1790 по 1822 г. профессор этого же университета. Способствовал распространению идей А. Лавуазье (первоначально пытался примирить их с теорией флогистона, от которой, однако, вскоре отказался). В 1794 г., исследуя найденный близ Иттербю (Швеция) минерал впоследствии названный в его честь гадолинитом, обнаружил в нем неизвестную ранее «землю», названную иттриевой и оказавшуюся смесью окисей редкоземельных металлов. Один из них в его честь назван гадолинием. БРАНДЕНБУРГ Фридрих A781—1837). Член- корр. АН с 1818 г. Химик и фармаколог. Родился в Мекленбург-Шверине. Учился, вероятно, в Германии. Работал аптекарем в Витебске, Полоцке, Могилеве и Москве. ХОДКЕВИЧ Александр A776—1838). Член- корр. АН с 1818 г. Химик и технолог. Родился в Киевской губ. Образование получил, вероятно, на Украине. НОРДЕНШЕЛЬД Нильс Густав A792—1866). Член-корр. АН с 1819 г. Химик, геолог, минералог. Родился в Финляндии. Учился там же. Главный интендант Финской горной службы. Участник экспедиций в Сибирь и на Урал.
88 АН СССР * 1724-1974 СОЛОВЬЕВ Михаил Федорович A785— 1856). Член-корр. АН с 1826 г. Почетный член АН с 1В41 г. Физик и химик. Место рождения неизвестно. Учился в Петербургском Педагогическом институте и за границей (?). Профессор Петербургского педагогического института с 1811 г. и Петербургского университета с 1В19 г. ЩЕГЛОВ Николай Прокофьевич A794— 1831). Член-корр. АН с 1826 г. Физик, химик, технолог, ботаник. Родился во Владимирской губ. Учился в Петербургском педагогическом институте. Непременный секретарь Вольного экономического общества. ГАМЕЛЬ Иосиф Христианович A788—1862). Член-корр. АН с 1813 г. Академик (технология и химия, приспособленная к искусствам и ремеслам) с 1829 г. Технолог, химик. Родился в Саратовской губ. Учился в Петербургской медико-хирургической академии. ГЕСС Герман Иванович A802—1850). Академик АН с 1830 г. Химик. Родился в Женеве. С раннего детства жил в России. Окончил Дерптски й университет. Работал в Стокгольме у Й. Я Берцелиуса. Участвовал в экспедиции М. Энгельгардта по Уралу. Работал врачом в Иркутске. С 1832 г. — профессор Горного института в Петербурге и одновременно Института путей сообщен и я и Михайловского артиллерийского училища. Описал и изучил химический состав ряда минералов. Указал способ извлечения теллура из колыванского минерала, названного в его честь гесситом. Одним из первых исследовал каталитические явления — свойство мелкораздробленной платины катализировать соединение водорода с кислородом. Изучал продукты пирогенизации нефти и разработал метод элементарного анализа в токе кислорода для исследования углей. Один из основателей термохимии. Сформулировал «закон Гессе» (тепловой эффект химической реакции зависит не от промежуточных стадий, а только от исходного и конечного состояния системы) и в приближенном виде — закон термонейтральности солевых растворов, подготовив этим развитие теории электролитической диссоциации. Автор знаменитого учебника «Основания чистой химии», в котором была впервые приведена русская химическая номенклатура, разработанная им вместе с М. Ф. Соловьевым, С. Я Нечаевым и П. Г. Соболевским и в основном сохранившаяся до нашего времени. ГЕРМАН Иосиф Рудольфович (Ганс Рудольф, 1805—1879). Академик с 1831 г. Химик, фармаколог, минералог. Родился в Дрездене. Образование получил самоучкой. Устроитель заведений минеральных вод в Москве и Петербурге. ГЕБЕЛЬ Карл Христиан Траугот Фридеман A794—1851). Член-корр. АН с 1833 г. Химик, фармаколог. Родился близ Веймара. Учился в Иенском университете. Профессор Иенского, затем Дерптского университетов. Организатор Фармацевтического института при Дерптском университете. БОНСДОРФ Петр Адольфович (Петр Адольф, 1791—1839). Член-корр. АН с 1834 г. Химик. Родился в Або. Учился в Гельсингфорском университете. Профессор этого же университета. ФРИЦШЕ Юлий Федорович (Карл Юлий, 1808—1871). Адъюнкт АН по химии с 183В г. Академик с 1844 г. Химик и ботаник. Родился в Саксонии. Учился в Берлинском университете. Первый в АН химик-органик. Синтезировал ряд органических веществ. Впервые объяснил явление «оловянной чумы» существованием двух аллотропических модификаций олова. Я КО Б И Борис Семенович (Мориц Герман, 1801 —1874). Академик (технологи я и прикладная химия) с 1847 г. Родился в Потсдаме. Физик, электротехник. Учился в Берлинском и Геттингенском университетах. Создатель гальванопластики. АБИХ Герман Вильгельмович (Васильевич) (Отто Вильгельм Герман, 1В06—1886). Академик (петрография и минералогическая химия) с 1853 по 1865 г. Геолог. Родился в Берлине. Учился там же. Исследователь геологии Кавказа. КЛАУС Карл Карлович A796—1894). Член- корр. АН с 1861 г. Химик, фармацевт, ботаник. Родился в Дерпте. В 19-летнем возрасте сдал при Дерптском университете экзамены на звание провизора. С 1821 по 1829 г. — аптекарь в Казани. С 1839 г. профессор химии Казанского (учитель А. М. Бутлерова), а с 1852 — Дерптского университетов. Исследовал платиновые руды, разработал новые методы разделения и получения в чистом виде платиновых металлов. Первым получил ряд соединений платиновых металлов. Открыл в платиновой руде элемент рутений, названный им так в честь России, выделил его в чистом виде, изучил химические свойства и определил атомный вес. Работы Клауса имели большое значение для создания аффинажной платиновой промышленности и получения в чистом виде иридия, родия, осмия и рутения,
Химики в Академии наук 89 ВОСКРЕСЕНСКИЙ Александр Абрамович A809—1880). Член-корр. АН с 1864 г. Выдающийся химик-органик. Родился в Торжке. Учился в Петербургском педагогическом институте. Ученик Ю. Либиха, в чьей лаборатории в Гиссене работал по окончании института. С 1ВЗВ г. адъюнкт, с 1843 г. профессор, а затем ректор Петербургского университета и одновременно преподаватель Педагогического института, Института инженеров путей сообщения, Инженерной академии. Пажеского корпуса и Школы гвардейских подпрапорщиков. Определил элементарный состав нафталина по плотности пара; эта работа впоследствии имела важное значение для определения атомного веса углерода и состава ароматических углеводородов. Установил точный состав хинной кислоты. Открыл хинон и теобромин. Изучил состав горючих ископаемых разных районов страны: торфа (в Петербургской губ.), эстонских сланцев, бурых углей Сибири, Закавказья, центральных районов России, каменных углей Донецкого бассейна и Урала — и «тем показал, что для всяких требований техники найдутся в России свои собственные каменные угли, ни в чем иностранным не уступающие» (Д. И. Менделеев). Выдвинул идею производства в России минеральных удобрений. Выдающийся педагог и автор учебника по органической химии, на котором воспитывалось несколько поколений русских химиков. «Дедушка русских химиков» — так сказал о нем Менделеев. ЗИНИН Николай Николаевич AВ12—1В80). Адъюнкт АН с 1855 г. Академик с 1865 г. Выдающийся химик-органик. Родился в г. Шуше Елизаветпольской губ. Учился в Казанском университете. В заграничной командировке работал в Гиссене у Ю. Ли- биха. С 1В41 г. — профессор Казанского университета, с 1В4В г. — Медико-хирургической академии. Описал способы получения бензоина, бензила, бензиловой кислоты, а-аминонаф- талина, восстановление нитробензола в анилин. Доказал, что амины являются слабыми органическими основаниями, способными образовывать кристаллические соли с минеральными и органическими кислотами. Реакция Зинина и другие разработанные им методики легли в основу промышленного синтеза полупродуктов, красителей, лекарственных препаратов и взрывчатых веществ. Открыл уреиды (производные мочевины). Исследовал синтез аллилового горчичного масла, тиомочевин, аллиловых эфи- ров и спирта, процессы превращения бен- зальдегида и ряда других важнейших органических соединений. Первый президент Русского химического общества. Вместе с А. А. Воскресенским основал самостоятельную отечественную химическую школу. Учитель А. М. Бутлерова, А. П. Бородина, Н. Н. Бекетова, А. П. Дианина, А. Н. Энгель- гардта. БУТЛЕРОВ Александр Михайлович A828— 1886). Адъюнкт АН с 1870 г., академик с 1В74 г. Великий химик. Родился в Чистополе. Учился в Казанском университете. Работал в Париже в лаборатории Вюрца. В 1854—186В гг. профессор Казанского, с 1869 г. — Петербургского университетов и с 1877 г. одновременно профессор Высших женских курсов. Основатель «Журнала Русского химического общества». В той лаборатории, где Клаус открыл рутений, а Зинин синтезировал анилин, их ученик Александр Бутлеров исследовал про иг. водные метилена. Он открыл синтетический способ перехода от метилена к этилену и далее к другим гомологам всего ряда предельных углеводородов и их производных. Выясняя ход каждой реакции и физико-химические свойства всех побочных продуктов, он, наконец, получил третичные спирты и в их изомерии нашел закономерность, позволившую ему предсказывать структуру и свойства органических веществ. Он решил проблему, от которой зависело все дальнейшее движение органической химии, — ту, над которой бились и Бер- целиус, открывший самое изомерию, и создатель первой классификации органических веществ Жерар, и блестящий Кекуле, что установил четырехвалентность углерода и понял бензольное кольцо, и Кольбе. Но не им, а именно Бутлерову удался тот шаг ввысь, который не посчастливилось сделать его достойным коллегам. Логика избранного им пути привела к созданию теории строения — основы основ сегодняшней органической химии. МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович AВ34— 1907). Великий химик. Родился в Тобольске. Учился в Петербургском главном педагогическом институте (ученик А. А. Воскресенского). Доцент Петербургского университета по органической химии с 1В57 г. С 1859 по 1В61 г. работал за границей. С 1В64 г. — профессор Петербургского университета. Один из организаторов Русского химического общества (ныне Всесоюзное химическое общество имени Д. И. Менделеева). В 1890 г. покинул университет в знак протеста против действий министра народного просвещения И. Делянова. С 1В92 г.— ученый хранитель Главной палаты мер и
90 АН СССР* 1724-1974 весов (ныне Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева). В 1В74 г. К Н. Зининым и А. М. Бутле- ровым^ был выдвинут в адъюнкты АН; его кандидатура была отклонена реакционным большинством Академии. Избран членом- корреспондентом АН в 1В76 г. В 1880 г. выдвинут в действительные члены АН, и его кандидатура вновь была отвергнута, невзирая на резкие протесты передовой общественности страны. Более в действительные члены АН не баллотировался. Член Лондонского королевского общества, Римской, Парижской, Берлинской и других академий Европы и Америки, почетный доктор и почетный член старейших европейских университетов, всех русских университетов, русских и зарубежных научных обществ. Он был гигант. И о нем трудно рассказывать — как о Ломоносове. В своей магистерской диссертации «Удельные объемы» Менделеев нашел, что химическая активность элементов зависит от их атомных объемов; с этого он начал путь к нахождению единой классификации элементов. Он делал открытие за открытием в разных разделах химии: абсолютная температура кипения, гидратная теория водных растворов, общее уравнение состояния газа. Но главным в его жизни была жажда привести к единой системе весь огромный багаж знаний, накопленных химией. О своем труде «Основы химии» он писал: «любимое дитя мое, мой образ, мой опыт педагога, мои задушевные научные мысли». В дни работы над этой книгой и наступил «звездный час человечества». Приводя в систему знания науки, Менделеев открыл «Периодическую законность для химических элементов» — основной принцип строения материи, на котором стоит все современное естествознание. СТРУВЕ Генрих Васильевич (Генрих Вильгельм, 1В22—1908). Член-корр. АН с 1В76 г. Химик. Родился в Дерпте. Учился там же. Сотрудник лаборатории Горного департамента в Петербурге, эксперт по судебной химии в Тбилиси. БЕКЕТОВ Николай Николаевич A827— 1911). Член-корр. АН с 1В77 г. Академик с 1В86 г. Физико-химик. Родился в Пензенской губ. Учился в Петербургском и Казанском университетах (ученик Н. Н. Зи- нина по университету и работе в лаборатории Медико-хирургической академии в Петербурге). С 1В59 по 1886 г. — профессор Харьковского университета. Начиная с 1886 г. работал в химической лаборатории АН и преподавал на Высших женских курсах, где синтезировал бензуреид и ацетуреид, положив начало изучению нового класса соединений. Затем перешел к исследованиям в области неорганической и физической химии. Предположил, что химические явления связаны с относительными массами и расстояниями между центрами действующих частиц и таким образом близко подошел к установлению закона действующих масс. Открыл вытеснение металлов в водных растворах солей водорода под давлением. Установил, что направление химического действия определяется свойствами («сродством») веществ, в известной мере не зависимыми от внешних условий. Открыл возможность восстановления металлов из их окислов алюминием, положив начало алюминотермии. Автор ряда термохимических исследований; наиболее важные из них — определение теп- лот образования окисей щелочных металлов. Главная заслуга Бекетова — развитие физической химии как самостоятельной научной и учебной дисциплины и создание русской школы физической химии. ЗАЙЦЕВ Александр Михайлович A841— 1910). Член-корр. АН с 1885 г. Химик-органик. Родился в Казани. Учился в Казанском университете (ученик А. М. Бутлерове). Работал в Марбурге (у Г. Кольбе) и в Париже (у А. Вюрца). Профессор Казанского университета с 1В71 г. БЕЙЛЬШТЕЙН Федор Федорович (Фридрих Конрад, 1В38—1906). Член-корр. АН с 18ВЗ г. Академик АН с 1ВВ6 г. Химик- органик, технолог. Родился в Петербурге. Учился в Гейдельбергском и Геттинген- ском университетах. С 1В65 по 1В66 г. — профессор Геттин- генского университета, а затем (по 1В96г.) профессор Петербургского технологического института. Дал решающее доказательство равноценности углеродных атомов в бензольном ядре (совместно с Е. Рейхенбахом) и впоследствии с другими сотрудниками определил положение заместителей. Синтезировал орто- и метатолуидины, ортонитро- коричную, ортонитробензойную и антра- ниловую кислоты, что имело большое значение для анилокрасочной промышленности. Предложил «реакцию Бейльштейна» для определения галогенов в органических соединениях. Совместно с А. А. Курбатовым путем нитрования доказал, что в кавказской нефти содержатся ароматические углеводороды, — при этом были получены их нитропроизводные. Одновременно Бельштейном и Курбатовым было установлено наличие в американской нефти преимущественно парафиновых углеводородов. Составил с сотрудниками уникальный
Химики в Академии наук 91 многотомный справочник по органической химии «Handbuch der Organ ischen Chemie, bearb. von Beilstein» с исчерпывающими данными о свойствах, способах получения и характерных реакциях всех органических соединений, известных до 1899 г. Этот справочник, непрерывно дополняемый, переиздается по наши дни и продолжает служить настольным пособием для всех химиков-органиков. ГУСТАВСОН Гавриил Гавриилович A842— 1908). Член-корр. АН с 1894 г. Химик-органик, агрохимик. Родилс я в Петербурге. Училс я в Петербургском университете. Профессор Петровской земледельческой и лесной академии в Москве. ФЛАВИЦКИЙ Флавиан Михайлович AВ48— 1917). Член-корр. АН с 1907 г. Химик. Родился в Тамбовской губ. Учился в Харьковском университете. Профессор Казанского университета с 1884 г. ВЕРНАДСКИЙ Владимир Иванович A863— 1945). Адъюнкт АН с 1906 г. Академик с 1912 г. Великий естествоиспытатель, минералог, кристаллограф и химик. Родилс я в Петербурге. Учился в Петербургском университете. Участник студенческих народнических кружков. С 1886 по 1В88 г. — хранитель Минералогического музея Петербургского университета. С 1890— приват-доцент, а с 189В г. — профессор Московского университета. Организатор и председатель (вместе с Н. С. Курнаковым и А. Е. Ферсманом) Комиссии по изучению естественных производительных сил (КЕПС при АН, 1915 г.). После Великой Октябрьской революции — организатор и первый президент АН УССР, организатор и первый директор Государственного радиевого института и Биогеохимической лаборатории АН (ныне Институт геохимии им. В. И. Вернадского). Организатор и председатель Комиссии (затем Комитета) по метеоритам, Комиссии по изотопам, организатор филиалов и баз АН в разных районах страны. Основоположник геохимии — новой области знания, изучающей историю химических элементов Земли и процессы обмена химическими элементами между Землей и космосом. Основоположник биогеохимии — новой области знания, воссоединившей геологию, минералогию и биологию с химией и физикой XX века и создавшей современные представления о единой системе биосферы нашей планеты: «Связь состава организмов с химией земной коры и то огромное — первенствующее — значение, которое имеет живое вещество в механизме земной коры, указывает нам, что разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться к ее первоисточнику — к земной коре», — писал Вернадский и «Биогеохимических очерках». Выдающийся исследователь в области радиологии и радиогеологии. Блестящий историк науки и мыслитель. «Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им раньше пережитое. Недалеко врем я, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет... Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия своей научной работы... Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества» («Очерки и речи»). ВАЛЬДЕН Павел Иванович A863—1957). Академик АН с 1910 г. Иностранный член АН с 1927 г. Физико-химик. Родился в Лифляндской губ. Учился в Рижском политехническом институте. С 1888 — ассистент, с 1894 — профессор, с 1902 г. — ректор этого же института. С 1890 по 1891 г. работал в Лейпцигском университете (у В. Оствальда). С 1911 по 191В г.— директор химической лаборатории АН. С 1919 по 1947 г. — профессор университета в Ростоке (Германия), с 1947 по 1957 г. —Тюбингенского университета. Установил связь электропроводности водных растворов солей с их молекулярным весом, параллелизм между ионизирующей способностью неводных растворителей и их диэлектрической постоянной. Исследуя оптическую изомерию, открыл явление «вальденовского обращения». Открыл в нефти оптически деятельные соединения и выдвинул факт их присутствия в ней как довод в пользу органического происхождени я нефти. Автор очерков по истории химии в России. КУРНАКОВ Николай Семенович A860— 1941). Академик АН с 1913 г. Выдающийся химик. Родился в Нолинске Вятской губ. Учился в Петербургском горном институте. С 1885 г. — адъюнкт, затем профессор Горного и одновременно Электротехнического и Политехнического институтов. Организатор (вместе с В. И. Вернадским и А. Е. Ферсманом) Комиссии по изучению естественных производительных сил России при АН (КЕПС). После Великой Октябрьской революции организатор и директор Института физико-химического анализа! Лаборатории общей химии и Инсти-
92 Короткие заметки тута по изучению платины и других благородных металлов, а затем директор созданного при их слиянии Института общей и неорганической химии АН СССР, ныне носящего его имя. Положил начало изучению в России комплексных соединений. Открыл реакцию Курнакова для определения строения производных платины. Изобрел самопишущий пирометр для термического анализа. Создал новое направление в металлографии и, развивая идеи Менделеева о природе растворов, основал современный физико-химический анализ. Вел исследования в области галургии. Создал топологию химической диаграммы, положив основу для изучения многокомпонентных систем. После Великой Октябрьской революции открыл с учениками наличие калиевых солей в Соликамских соляных отложениях, исследовал Кара-Богаз-Гол. В результате работ Курнакова и созданной им школы химиков и металлургов в СССР был создан ряд новых производств: аффинаж платиновых металлов, выплавка алюминия и магния, производство минеральных удобрений и другие виды переработок отечественного минерального сырья. ПРЯНИШНИКОВ Дмитрий Николаевич A865—1948). Член-корр. АН с 1913 г. Академик АН СССР с 1929 г. Выдающийся агрохимик, физиолог растений и растениевод. Родился в с. Кяхте. Учился в Московском университете и Петровской земледельческой академии. Профессор Лесной академии с 1895 по 1948 г. Профессор Московского университета, профессор и директор Московского сельскохозяйственного института A907— 1916 гг.). Почетный член Академии естествоиспытателей • Галле. ИПАТЬЕВ Владимир Николаевич A867— 1952). Академик АН с 1916 по 1936 г. Выдающийся химик-органик. Родился в Москве. Учился в Михайловской артиллерийской академии. С 1900 г. — профессор той же академии. С 191В г. работал в ВСНХ, затем — в организованном им Государственном научно- исследовательском химическом институте высоких давлений. С 1930 г. работал в США. Исследовал действие брома на третичные спирты и открыл новые пути синтеза углеводородов ряда СпН2п~2 (в том числе изопрена). Автор фундаментальных исследований в области катализа при высоких давлениях, дегидратации под глиноземом, полимеризации олефинов, алкилирования, имеющих огромное значение для развития промышленного катализе, Пишут, что. ... кристаллический ботулин в 10—100 миллионов раз ядовитее цианистого калия («Problemy», 1973, № 11, с. 23).. ... вирус рака грудной железы не передается ребенку с молоком (Агентство ЮПИ, 30 ноября 19731... ... разработан метод извлечения серы из содержащих серу углей («Science», т. 177> с. 1187).. ... пить ледяную воду в жаркий день вовсе не опасно для здоровья, как это принято считать («Science Digest», т. 74, № 4, с. 54)... ... гигантские градины при своем образовании накапливают столь большой электрический заряд, что должны вести себя подобно шаровой молнии («Природа», 1973, № 12, с. 94).,. ... по данным анкеты английского журнала «New Scientist» большинство его читателей считает, что передача мыслей на расстояние— серьезная, заслуживающая внимания научная проблема («New Scientists, т. 61, с 24).. ... аспирин не оказывает вредного действия на почки («Medical Tribune and Medical News», т. 15, № 37, с. 29)... ... гормон роста ленточного червя Spirometra, созревающего в организме кошки, вызывает при введении крысам и морским свинкам ускорение их роста («Medical News», т. 5, №33, с. 10)...
Короткие заметки 93 Не усваивать свинец? До сих пор считалось как бы само собой разумеющимся: чтобы соединения свинца, содержащиеся в автомобильных выхлопных газах, не отравляли нас, надо, чтобы их не было в топливе, или надо их каким-то образом из выхлопных газов улавливать. Опасность достаточно велика; например, в ФРГ автомобили выбрасывают в воздух с выхлопными газами от 30 до 40 тысяч тонн свинца в год и значительная часть его поглощается растениями, включаясь в дальнейшем в пищевые цепи высших организмов, пишет журнал «Bild der Wissenschaft» A973, № 10). В городе Штутгарте ведется в связи с этим не совсем обычное исследование, задача которого — уменьшить усвоение свинца растениями. Экспериментаторы уже нашли два вещества, после опрыскивания которыми подопытные растения в специально зараженной соединениями свинца атмосфере поглощали его меньше. Изменений в питании и росте этих растений как будто не происходило. Что это за вещества — неизвестно. Насколько реален такой способ борьбы с отравлением среды свинцом, тоже не очень ясно: свинец ведь остается... Б. КОСТИН Вместо бензоколонки — спиртоколонка? Угроза нефтяного голода, нависшая над капиталистическими странами, заставляет исследователей форсировать поиски полноценных заменителей бензина. По мнению докторов У. Д. Гарриса и Р. Р. Дэвисона из Техасского университета, современный автомобиль можно перевести на новое горючее — метиловый спирт. Полученный из низкосортных битуминозных углей, метиловый спирт обходится достаточно дешево — примерно в 2,5 цента за литр. Правда, при переходе от бензина к спирту в автомобильный двигатель придется внести некоторые изменения. Так, надо будет переделать карбюратор: пары метанола токсичны. Когда в машине пахнет бензином, это неприятно; если же пахнет метиловым спиртом — быть беде... Еще одна сложность: автомобиль со спиртовым двигателем трудно завести в холодную погоду. Однако, считают исследователи, такие недостатки можно устранить, если поработать как следует над конструкцией мотора. В принципе же метиловый спирт во многих отношениях выгоднее бензина. У него высокое октановое число (выше, чем у самого лучшего бензина). Значит, можно увеличить мощность двигателя, не опасаясь детонации, и без добавок тетраэтилсвинца. Метанол при горении образует гораздо меньше вредных соединений, чем бензин, и, следовательно, меньше загрязняет среду. Наконец, он доступен: из тонны угля по современной технологии можно получить около 900 литров метилового спирта. Что ж, может быть и в самом деле появятся когда-нибудь спиртоколонки... С. БРАГИНСКАЯ
94 Короткие заметки jooQGCa Устами младенца, Гигиенисты вышли в море... Они отправились в плавание на исследовательском судне «Изумруд» — в экваториальную часть Атлантики и Индийского океана. Изучали гигиенисты не океанскую воду и не атмосферу (в тех краях и то и другое еще не испачкано), а воздух внутри судна. Дело в том, что мебель на кораблях делают сейчас чаще всего из пластиков. Вполне возможно, что эти пластики содержат низкомолекулярные продукты, которые могут испаряться и вредно влиять на экипаж судна. Правда, образцы пластмасс были испытаны в лабораториях и оказались безвредными. Мебель испытывали и в портах. Однако в открытом море, да еще в тропиках, условия иные... В одно из помещений «Изумруда» был поставлен комплект пластмассовой мебели. Помещение загерметизировали и включили принудительную вентиляцию. А потом стали брать пробы при различной скорости обмена воздуха. Искали хлорорганику, формальдегид, метилмета- крилат, эпихлоргидрин, дибутилфталат, хлористый водород, словом, незаполиме- ризовавшиеся мономеры, пластификаторы, возможные продукты распада. Кое- чего не нашли вовсе, кое-что все же обнаружили, но в очень малом количестве, намного ниже предельно допустимой концентрации. Подробности — в журнале «Гигиена и санитария» A973, № 11). В общем, оказалось, что если воздух меняется в помещении не реже, чем один раз в час, то вреда от пластмассовой мебели нет и быть не может. Что ж, у моряков одной заботой меньше... О. ЛЕОНИДОВ Чем раньше болезнь распознана, тем легче ее лечить — это общеизвестно. Но как узнать о самочувствии пациента, который еще не научился говорить, особенно если речь идет не о явном насморке, а о нервном заболевании? А ведь таких больных немало: по данным медицинской ств- тистики, в США, например, каждый двадцатый ребенок рождается с нервными или психическими нарушениями. Симптомы же таких болезней, как правило, проявляются только несколько лет спустя. Недавно сотрудники Пенсильванского университета (США) разработали новый метод ранней диагностики нервных заболеваний у детей в самые первые недели их жизни. Ребенку не надо ни отвечать на вопросы, ни подвергаться каким-нибудь испытани ям. От него требуете я только заниматься своим обычным делом — сосать соску. Но соску не простую: к ней кроме бутылочки с молоком присоединен еще и прибор, измеряющий частоту глотательных движений, их интенсивность и количество проглоченной пищи. Все эти данные регистрируются самописцем. В большинстве случаев самописец рисует ровную синусоиду — это значит, что ребенок здоров и нормален. Но иногда на ленте появляется обрывистая, неравномерная кривая. Она и служит тревожным признаком нервного заболевания. В одном из экспериментов исследовались близнецы — один появился на свет благополучно, а для рождения другого потребовалось хирургическое вмешательство, неизбежно связанное с большой психической травмой для младенца. Первый ребенок сосал соску нормально, а второй в течение первых шести недель жизни заметно нервничал — самописец регистрировал сбивчивый, ненормальный ритм. Такой ритм отмечается почти у всех детей, матери которых имели пристрастие к наркотикам или принимали во время беременности сильнодействующие снотворные, а также у недоношенных детей. С. СИДОРОВ
Короткие заметки 95 Диабет: никаких уколов! Пишут, что. Миллионы людей, больных диабетом, вынуждены регулярно делать себе инъекции инсулина. Но уколы только временно компенсируют нехватку нужного гормона. Да и действие их нельзя сравнить с работой здоровой 'поджелудочной железы, которая тонко откликается на потребности организма в каждую данную минуту. Недавно журнал «Diabetes Outlook» A973, № 6) сообщил, что разработаны миниатюрные датчики, регистрирующие уровень сахара в крови. Датчик размером с почтовую марку зашивается под кожу, и по его сигналу специальное микроустройство выбрасывает порцию инсулина, г Другой возможный путь состоит ш пересадке больному полноценной поджелудочной железы. Однако не преодолено пока главное препятствие — иммунологическая несовместимость, из-за которой чужеродная ткань вскоре отторгается организмом. Собаки с пересаженной железой жили не дольше пяти месяцев. Человек — не более года. Предложен и третий путь — пересаживать не всю железу, а только ее бета- клетки, в которых вырабатывается инсулин. Чтобы бета-клетки не были разрушены, их заключают в специальные камеры с непроницаемыми для иммунных лимфоцитов стенками. Поджелудочная железа не может функционировать изолированно от организма, а бета-клетки сохраняют работоспособность в таких условиях. Приживленные мышам (подкожно или вну- трибрюшинно), они служат до двух с половиной месяцев. В недавних лабораторных опытах генетически тучным мышам с пораженной поджелудочной железой вводили бета-клетки от генетически тощих мышей, и тучные мыши после этого худели до нормы. Тем же способом удалось нормализовать обмен веществ у крыс. Можно ли считать, что таким же путем удастся заменить поджелудочную железу человека? Тут существуют сложные препятствия. Мембраны, непроницаемые для лимфоцитов, пропускают, например, иммунные антитела, размеры которых намного меньше. Можно пытаться создать мембрану, которая пропускала бы в одну сторону инсулин и не пропускала навстречу антитела. Но это затруднит доступ к бета-клеткам нужных питательных веществ... Поиски способов борьбы с диабетом продолжаются. Н. ТИГЕНОВ , . масса Земли больше массы Луны в 81,3007 раз («Sky and Telescope», т. 45, с 277) . жг> шковые животные передвигаются под действием реактивной силы, создаваемой током катионов («Federation of European Biochemical Societies», т 28, № l,c. 1) . кристаллы Nb3Ge становятся сверхпроводящими при 22,3°К, то есть выше температуры кипения жидкого водорода («Science News», т 104, с 179) ., разные щупальца осьминога выполняют разные функции ( International Wildlife^, т 13, № 2, с 12) . металлический водород должен быть в 2 раза плотнее воды, а металлический дейтерий — в 4 раза («Science News», т. 104, с. 264)... .. некоторые люди .во время сна перестают дышать и поэтому страдают от хронической бессоницы ( World Medicine, т. 9, № 1, с. 25)... .. критическую массу делящихся материалов можно уменьшить до одной сотой грамма («Письма в ЖЭТФ», т 17, с 10, 597) . произведен успешный эксперимент по пересадке головы обезьяны («News Week», 26 ноября 1973,

Фантастика 97 16 апреля. Когда я проснулся, в комнате было темно. Однако в доме напротив горел свет — штора была похожа на светящуюся шахматную доску, — и поскольку число светлых клеток на ней увеличивалось, я понял, что близится утро. Стоило пошевелиться, и тотчас — острая боль. Все-таки я дотянулся до кнопки, и квартира наполнилась музыкой. Легче мне от этого не стало — боль не ушла. , Я взял с ночного столика конверт с письмом, пришедшим неделю назад. Я знал его наизусть: «Комиссия... на заседании, состоявшемся в Вене... с сожалением сообщает Вам, что в связи с большим количеством кандидатов не имеет возможности в текущем году предоставить вам место в устройстве XR-65. Вопрос будет повторно рассмотрен в начале 1991 года». «Повторно... в начале 1991 года...» Я никогда особенно не доверял врачам, не доверяю и теперь. Но против фактов, которые сам проверил, не попрешь. Я своими руками проделал все необходимые анализы, сам составил программу для машины. Задавал ей одни и те же вопросы, вводя вероятность 10%... 1%... 0,1%... Результат был, увы, всегда один. Меньшую вероятность вводить не имело смысла. Итак, никаких иллюзий. Я даже вычислил дату собственной смерти: между 10 и 15 мая. Меньше чем через месяц. С трудом добравшись до кабинета, сел за письменный стол, заваленный графиками, рисунками, микрофото — быть может, сейчас в последние дни или часы, мне все-таки удастся сделать нечто. Такое, что повернет непреложный ход событий. 27 апреля. Из невеселых размышлений после очередной бессонной ночи меня вырвал резкий звонок: вызывала Филадельфия. В голове мелькнуло: Ричард! Он умер месяц назад. И вот, после целого месяца молчания, меня снова вызывает Филадельфия! Я услышал знакомый голос. Ричард извинялся, что так долго не давал о себе знать. Но он не терял времени и уже ходатайствовал за меня перед Венской комиссией. Пока, правда, безуспешно, однако он считает, что еще не все потеряно. Ясно, что Ричард меня обманывает: просто ему не хочется отнимать у меня надежду — единственное, что мне осталось на эти последние две недели. ...Покончить с собой? Дурацкий патетический жест — самоубийство перед смертью. Впрочем, мне непременно нужно что-то совершить. А в этом есть элемент бунта. Правда, бунта, лишенного смысла. Но когда от смерти уже нечем заслониться, ничего другого не остается. Я долго сидел и думал про все это. Стемнело, но я не зажигал света. И вдруг — верно, уже посреди ночи — услышал, как под окнами затормозил автомобиль. На лестнице раздались шаги и кто-то нетерпеливо забарабанил в дверь. Я взял палку и заковылял в переднюю. Это была Кристина, моя ассистентка. Она схватила меня за руку и закричала: — Чудо! Свершилось чудо! Идем быстрее! Сам увидишь! Я не стал ничего спрашивать и повернулся к своей инвалидной коляске, но Кристина подхватила меня и чуть ли не на своих плечах поволокла вниз к машине. Я понимал, что сейчас она ничего не расскажет. Путь мы провели в молчании. Я даже забыл про боль. 4 Химия и жизнь №4
98 Фантастика Машина остановилась перед нашей лабораторией, освещенной, несмотря на поздний час. Кристина помогла мне войти в здание. Столы, как обычно, были заставлены колбами с культурами тканей, на которых мы выращивали вирусы. Препарат, обработанный нейтронами при частоте электромагнитного поля 12 866 мегагерц, был уже в электронном микроскопе. Я заглянул в окуляр. И увидел то, о чем мечтал столько лет! У каждого из вирусных телец, четко различимых на зеленоватом фоне, были одни и те же точно нанесенные нейтронами повреждения! Кристина металась по лаборатории, хлопала в ладоши и что-то кричала. Я не мог оторваться от микроскопа. Нет! Не все потеряно!,. 28 апреля. С утра моя комната была наполнена звоном. На распределительном щите видеофона непрерывно зажигались и гасли контрольные лампочки. Я не мог ни на минуту выключить аппарат — меня вызывали из разных городов, допытывались о подробностях, требовали новые данные. Около одиннадцати позвонила Филадельфия. Ричард поздравлял с успехом. Радость в его голосе была неподдельной: теперь можно не сомневаться в положительном решении Комиссии! Внеочередное заседание для пересмотра моего заявления назначено на завтра! Я просидел перед стереовизором до глубокой ночи, переключаясь с одного канала на другой. Меня интересовали только последние известия. В каждом выпуске на экране рано или поздно появлялось сконструированное мною устройство и магическая цифра «12866» — частота электромагнитного поля, при которой поток нейтронов, действуя избирательно, уничтожает опаснейшие из известных человечеству вирусов. 29 апреля. Сегодня вечером мне сообщили по видеофону из Вены: Комиссия решила вопрос положительно! Первого мая я должен быть в Париже, в клинике профессора Тибо! 30 апреля. Утром явились с визитом ректор университета и мэр города. Они познакомили меня с общим сценарием моих похорон, которые решено провести с подобающей торжественностью. Назначен день — 6 мая. Гроб будет выставлен в актовом зале университета. По окончании церемонии в Оперном театре состоится траурный концерт. ...Вечером я улетал в Париж. По городу проехали в открытом автомобиле; народу на улицах было немного, но на аэродроме меня ждала толпа. Интерес этих людей понятен: в таком облике они лицезреют меня в последний раз. Когда я поднимался по трапу, меня подмывало крикнуть: «До встречи на похоронах!», но я вовремя прикусил язык. / мая. Я в Париже. Сижу в большой светлой комнате. Клиника находится невдалеке от Люксембургского сада — через окно проникает запах цветущих деревьев. Меня приглашают к Тибо. Седой красивый человек примерно моего возраста. Я его восьмой .пациент, поэтому он охотно рассказывает мне обо всех деталях предстоящей операции. ..Меня кладут на носилки и везут в знаменитую операционную № 15. За ее стеклянными стенами толпа студентов — они будут видеть весь
Ежи Валлих ■ Эксперимент 99 ход операции. Вспыхивают прожекторы стереовидения. Профессор еще во фраке. Он спрашивает, какое музыкальное произведение мне хотелось бы услышать напоследок. Выбираю скрипичный концерт Ве- нявского. Музыка. Тибо протягивает бокал шампанского. Выпиваю залпом. Я не увижу, как профессор облачится в белоснежный халат, — я уже сейчас ничего не вижу. Началось. 5 мая. Я проснулся в полной темноте. Впрочем, верно ли это сказано? И сказано ли? Я же не могу говорить! И «просыпаться» тоже не могу: ведь пробуждение — это момент, когда человек покидает мир сна и до сознания- доходят звуки реального мира. А мой мозг, просто стал снова функционировать после вынужденного бездействия, из которого его вывели импульсом, имитирующим внешний раздражитель. Итак, я начал мыслить. А скорее, стал сознавать, что мыслю. Начал вспоминать все, что было, и сразу поймал себя на утешительном силлогизме: — Я существую, поскольку я знаю, что существую. Первым делом я внушил себе: свершилось то, что я многократно пытался представить в воображении, — операция прошла удачно! Мой мозг находится в том неслыханно дорогом устройстве, обеспечивающем его жизнедеятельность, право на которое было мне предоставлено решением Венской комиссии. Мой мозг живет! В эту минуту каждая моя мысль регистрируется на пленке и изучается группой экспертов, возглавляемых самим Тибо. Если результат исследований окажется положительным, тотчас будет подключено зрение. ...Я ощутил — не увидел, а именно ощутил — вспышку, после нее стало как будто еще темнее. Но это была не та темнота, которая только что окружала меня. Та темнота была пустая, а эта чем-то наполнена; теперь я чувствую, я уверен, за ней — беспредельность! ...Начало сереть, проясняться, из темноты постепенно выступили предметы. Я был в приемной Тибо. Сделалось совсем светло, и я увидел стоящих передо мной людей. Среди них был и профессор. — Как вы себя чувствуете? — спросил он. Слова Тибо появились на экране, установленном так, чтоб я мог его видеть. Разумеется, я не ответил, но на другом экране замелькала мешанина слов, фраз, образов. Их было гораздо больше, чем могло осесть в моем сознании. Я с любопытством следил за этим бегом собственных мыслей. В конце концов мне удалось укротить их и составить фразу: «Спасибо, я чувствую себя хорошо». Однако на экране, на заднем плане, все-таки продолжали прыгать мысли, которыми я вовсе не собирался ни с кем делиться. Дурацкое занятие — мыслить на экране! Несмотря на радость бытия, я почувствовал острое желание как можно быстрее с этим покончить. Профессор улыбнулся и сказал: — Хорошо, заканчиваем. Сейчас мы смонтируем вам слух и голос, а зрение временно отключим. Течение мыслей замедлилось, мне захотелось спать, и я заснул, не успев даже сообразить, что меня усыпили нарочно — на время подключения дополнительных устройств. ...Опять нечто вроде вспышки, и я снова мыслю, снова начинаю видеть. Мало того, я слышу! Слышу музыку — тот самый концерт Веняв- ского, под звуки которого профессор Тибо приступил к операции. В комнате уже совсем светло. Явственно слышен стук в дверь. И прежде чем я успел что-либо по- 4*
100 Фантастика думать, раздался мой собственный голос: — Войдите. В комнату вошел профессор Тибо. — Добрый день. Как дела? — Лучше быть не может, — ответил я. — А вы мною довольны? — Весьма. Все прошло без осложнений. — Какое сегодня число? — спросил я. — Пятое мая. — Выходит, — сказал я, подумав, — завтра мои похороны. — Совершенно верно. Хотите принять в них участие лично или посмотрите по стереовизору? — Что значит «лично»? — Мы пошлем туда сотрудника клиники, который будет выполнять все ваши распоряжения. Он захватит с собой искусственные органы зрения и слуха, вроде ваших нынешних. Сигналы по радиотелеметрии будут передаваться в клинику, и у вас создастся полное впечатление, что вы там присутствуете... — А вы можете гарантировать сохранение тайны? — спросил я, подумав минуту. — Безусловно. Я понимаю, вы хотите побывать там инкогнито. Как, впрочем, и все ваши предшественники. Не знаю, почему всем нам так хочется побывать на собственных похоронах... Мне захотелось улыбнуться в ответ — но ничего не произошло, просто несколько секунд стояла тишина. «Ага, — подумал я, — улыбаться я не могу. Такая форма участия в беседе мне недоступна». — У меня есть еще одна просьба,— сказал я профессору. — Мне бы хотелось себя увидеть... — Пожалуйста, это обычная просьба. У нас для этого есть специальная система. Профессор нажал кнопку, на стенах появились зеркала, и я увидел себя, вернее, устройства, заменившие мне органы чувств и связавшие меня с миром: три небольших ящичка на столике, снабженные контрольной аппаратурой и набором регуляторов. В одном из ящичков за стеклянным экраном были... глаза. Настоящие человеческие глаза, укрепленные на шарнирах — так, чтобы угол зрения был достаточно велик. Они почему-то показались мне особенно родными, чуть ли не частицей меня самого, хотя это были вовсе не мои глаза. Я всегда был близорук, а они отлично обходились без очков. Кроме того, раньше у меня глаза были карие, а эти оказались черными. — Спасибо. А теперь... — ...Теперь вам бы хотелось увидеть, как все устроено, — подсказал Тибо. — Ничего нет проще. Взгляните на экран. На экране появилось изображение довольно большой комнаты, заполненной множеством незнакомых приборов и паутиной проводов. Все провода сходились в каком-то центре — в точке, которую я не видел. Потому что в этой точке был собственно я! Мой мозг, хранимый при постоянной температуре, получающий питание по тысячам линий и проводов... Мне стало не по себе: где же все- таки я сам? В той ли комнате, где стоят три магических ящичка и мы беседуем с профессором, или там, среди этого сложнейшего оборудования? В конце концов я решил, что логичнее всего считать, что я там, где глаза... 6 мая. Ровно в девять меня подсоединили к Мишелю, сотруднику клиники Тибо, который, взяв с собой датчики, в это время ехал на машине в университет. Тотчас я очутился в моем городе. День был пасмурный, шел мелкий дождик, прохожие прятались под зонтами.
Ежи Валлих • Эксперимент 101 Я попросил Мишеля зайти в актовый зал, пока народ еще не собрался. Мы поспели вовремя — зал был почти пуст. Мишель подошел к возвышению, на котором стоял гроб с прозрачной крышкой. Еще издали я отчетливо увидел себя — того, к какому издавна привык. Свет падал иа лицо так, что мне нельзя было дать моих пятидесяти пяти лет. Я себе понравился. Актовый зал постепенно заполнялся людьми. В 9.30 там яблоку негде было упасть. Началась панихида. Рассеянно слушая ораторов, я с нетерпением ждал собственного выступления — оно было заблаговременно записано иа пленку. Моя речь прозвучала совсем неплохо: я увидел это по лицам собравшихся. Кстати, па разбросанные там и сям колкости, кажется, никто не обратил внимания. Когда я отправился проводить себя на кладбище, погода сделалась еще омерзительней, чем утром. Пошел проливной дождь. И я с любопытством наблюдал, как толпа постепенно редеет. Даже самые близкие мне люди украдкой отделялись от процессии. Мне стало жаль Мишеля, у которого не было с собой зонта, и я отпустил его, попросил переключить меня на клинику. Итак, похороны позади. Пора подумать о будущем. Это прекрасно — сознавать, что время теперь практически никак тебя не ограничивает... Спустя пять лет 27 апреля. Сегодняшнюю лекцию читал из рук вон плохо. Я это понял по реакции слушателей. Обычно они внимательно следят за моими глазами, установленными на кафедре. Теперь же никто на меня не смотрел: похоже, студенты, как и я, мыслями были где-то далеко. — Сегодня занятия будут окончены на два часа раньше, — вывернулся я из положения. Слушатели тотчас оживились, а я быстренько переключился на аппаратуру в моей квартире. Через час сюда должна была прийти Анна! Я хотел подготовиться к ее приходу. Однако я сообразил, что понятие «подготовиться» сейчас лишено всякого смысла. Что я мог сделать? Четыре ящичка, обеспечивающих мне связь с окружающим миром — мое зрение, голос, слух и с недавних пор добавленное обоняние, — всегда работали одинаково четко. К счастью, я мог волноваться, ежеминутно поглядывать на часы, думать, представлять себе, как она первый раз войдет в дом, и прислушиваться к шуму проезжающих автомобилей. Ровно в пять я услышал, как у подъезда остановилась машина. Стук дверцы, шаги па лестнице и в дверях — Анна. В руках у нее была охапка сирени (сразу запахло). Я смотрел на Анну и молчал. Она подошла к письменному столу, на котором я был расставлен. Поцеловала цветы и положила их передо мной. — Спасибо. И еще спасибо за то, что ты так красиво одета. Анна покраснела. Я, должно быть, тоже (только этого никто не мог бы понять). — Пора браться за работу. Что я должна приготовить? Передник у тебя, надеюсь, найдется? — Все, что нужно к ужину, на кухне, — ответил я. — А передник... Передника, боюсь, у меня нет. Она вышла. Я проводил ее взглядом. Мы знакомы два года. Она была моей студенткой и часто принимала участие в дискуссиях, которые я устраивал. Мы подружились. Сегодня пятая годовщина откры-
102 Фантастика тия, которое дало мне право «дожить» до этого дня. Я устраиваю прием. Приглашены друзья, в том числе кое-кто из моих студентов. Анна согласилась быть хозяйкой. Итак, прием мы даем вместе! Я услышал первый звонок. Начали собираться гости. Анна исполняла свою роль идеально. Все наперебой расхваливали приготовленные ею тартинки. Глядя, как гости их уплетают, я сам почувствовал нечто вроде голода. Увы!... Когда в комнату вкатили бар на колесиках и атмосфера стала совсем непринужденной, я показал гостям свой последний фильм, снятый в экспедиции. Недавно я три месяца провел в Бразилии. Мы забрались в последний неизведанный уголок сельвы. И, как оказалось, не зря. Мы нашли развалины необычного здания в стиле эпохи инков, однако со множеством своеобразных деталей. Похоже, удалось сделать любопытнейшее археологическое открытие!.. Фильм получился захватывающий. Экспедиция и вправду оказалась опасной. В пути было немало приключений и некоторые из них даже закончились трагически. Мелькали кадры. Я рассказывал. Гости слушали, затаив дыхание. Я чувствовал, что мне завидуют. Они явно не понимали того, что я ощущал совершенно отчетливо. Эта экспедиция, напряженная, полная опасностей, была незабываемым испытанием для людей, которые несли мои глаза, мой голос, слух, наконец, мое обоняние. А для меня самого все это было чем-то вроде слишком длинного и даже скучноватого киносеанса! Я ведь не мог погибнуть в этой экспедиции. А ящички? Их несколько комплектов. Один — в университете, где я читаю лекции, другой — в кабинете у меня дома, третий — на балконе в искусственном саду, чтобы я мог вечерами слушать звуки улицы. И наконец, четвертый — в примыкающей к моей квартире лаборатории, где в искусственном климате под постоянной опекой тренированного персонала в полной безопасности живет мой мозг. Так что в моем рассказе вкус риска был лишь для пущей яркости. И еще... Время от времени я поглядывал на Анну. Она не отрывалась от экрана. Мне хотелось, чтобы я привиделся ей в ком-то из тех, кто нес меня в сельве, одним из этих сильных, отчаянно смелых людей. Кажется, это мне удалось. Анна вдруг посмотрела на меня как... как на человека. Мы изрядно выпили. То есть пили гости, однако их приподнятое настроение передалось и мне. Кто-то предложил потанцевать. Мог ли я что-либо возразить? Танцевали перед столом, на котором был я. Пары мельтешили перед глазами и мешали мне видеть Анну. Но иногда я все-таки ловил ее взгляд, и мне чудилось, что это ее смущало. Почему? Неужели мои глаза — единственное, что было во мне от живого человека, — начинали меня выдавать? Кто-то из гостей подошел к Анне и пригласил танцевать. Его спина совсем заслонила ее от меня. Сейчас я увижу их в двух шагах, прямо перед собой. Но я по-прежнему видел только эту спину. Может быть, Анна отказывалась, а он настаивал? Потом спина исчезла. Значит, Анна решительно отказалась. Спасибо, Анна! Гости разошлись после полуночи. Анна ушла последней. ПрЬщаясь она спросила: — Можно я приду завтра и помогу привести квартиру в порядок? 9 мая. Анна приходит часто. Садится в кресло рядом со мной. Я отчетливо вижу каждую ее черточку, чувствую ее запах, заучиваю ее наизусть, чтобы потом, когда она уйдет, сочинить
Ежи Валлих • Эксперимент 103 мир, которого никогда не было и не будет. Мы разговариваем часами и, случается, забываем о разделяющей нас стене. Но тем острее — просто физически остро — я вдруг чувствую, как натыкаюсь на преграду. Я не знаю, как ее определить. Может, это просто стенки моих ящичков? 12 мая. Сегодня день рождения Анны. Ей исполнилось двадцать два года. Я просил приятеля взять меня и пройти по нескольким большим магазинам. Он удивился... Я выбрал нитку жемчуга, кое-какие мелочи, а главное — светло-зеленое платье. У Анны золотистая кожа, длинные черные волосы. Мне подумалось, что платье будет ей к лицу. Вечер. Слушаем музыку. Прошу Анну открыть шампанское. Один бокал она символически выплескивает, другой выпивает — за здоровье именинницы. Прошу ее развернуть пакет. Подарки ей нравятся, она хлопает в ладоши. Шампанского много. У Анны в глазах огоньки. — Прошу ее примерить платье. Анна машинально расстегнула пуговицу на блузке, но покраснела и с платьем в руках бросилась к двери. И тогда я услышал свой голос. Не знаю, как это получилось, но я вдруг явственно услышал собственные слова: — Останься, Анна... Прошу... Стало тихо. Я испугался. Анна начинает раздеваться. И тут же убегает. Я слышу, как она плачет в соседней комнате. Прошу ее вернуться. Она возвращается. В новом светло-зеленом платье. С жемчугом на шее. Она заплакана — и все это ей к лицу. Я говорю: — Прости... Анна на меня не смотрит. Я не знаю, о чем она думает. Я говорю: — Анна, я не понимаю, что со мной случилось. Прости, это не повторится. Она не отвечает. Через силу я говорю: — Это никогда не повторится, клянусь. Просто мы не должны больше видеться... Анна поднимает голову, смотрит на меня и говорит: — Не хочу. Мы будем видеться. Я буду приходить к тебе каждый день, я всегда буду с тобой. Я в западне. 16 мая. Я сказал Анне, что уезжаю. Она посмотрела на меня с испугом. — Не бойся! Я не натворю глупостей. Даже если захочу... Ведь меня так хорошо стерегут!.. Я уезжаю, чтобы кое в чем разобраться. Ты знаешь, я уже однажды был в безвыходном положении. И тогда случилось чудо. Может быть, я счастливчик, Анна? И чудо случится второй раз?.. Я поехал в Филадельфию. 19 мая. Второй день я у Ричарда. О чел! только мы не успели поговорить, прежде чем я решился рассказать ему про Анну! Ричард слушал, не перебивая. Он сконструирован несколько иначе, чем я — его глаза помещены в центре системы увеличивающих зеркал и из-за этого кажутся огромными. Наблюдая за ними, можно улавливать любые оттенки его настроений — это скорее лицо, нежели глаза. Но на сей раз глаза Ричарда стали непроницаемы. Лишь временами мне чудилась в них снисходительная усмешка. Это меня злило, и я поспешил закруглиться: — История с Анной для меня не пустяк. Это не погрешность удачно-
104 Фантастика го эксперимента. Это то, что может эксперимент зачеркнуть вовсе. Дошло до того, что мне опротивело существование в виде ящичков. И если выхода нет, то... — То что? — перебил Ричард.— Пустишь пулю в лоб, как в старые добрые времена? Я молчал. Ричард участливо посмотрел на меня. — Сейчас я покажу тебе один фильм, — сказал он. Он включил проектор, и на экране заискрился белый снег. Зима, горы, солнце. Смуглая девушка-мексиканка с большими смеющимися глазами и высокий светловолосый скандинав, отличный лыжник. В кадре — то он, то она. Видимо, поочередно снимали друг друга. Потом вечер в горной хижине. Красноватые отблески поленьев, горящих в камине... Экран погас. Я посмотрел на Ричарда. У него был отсутствующий взгляд. Я понял, что он сейчас далеко, где-то за темным экраном. Будто фильм для него еще не кончился. Потом он спросил: — Понравилась тебе Маргарита? Девушка из фильма. — Очень. Но что с того? Ты хотел мне напомнить, как выглядят вещи, для нас с тобой недоступные? — Не'доступпые? Ты уверен? — спросил Ричард. — Этот фильм мы с Маргаритой снимали месяц назад, когда катались на лыжах в Колорадо Спрингс. — Вы снимали? Ты катался? — я был совершенно сбит с толку. — Ты, конечно, не веришь, — сказал Ричард. — Погоди минутку, сейчас поймешь. Его глаза вдруг застыли и потускнели. Приборы, из которых состоял Ричард, умерли — в них погасли все контрольные лампочки. Наступила тишина. Но спустя минуту я услышал шаги. Отчетливый звук шагов в соседней комнате. И наконец, стук в дверь. — Войдите, — сказал я. Дверь распахнулась. На пороге стоял светловолосый скандинав из фильма. Он посмотрел на меня торжествующе и сказал голосом, очень похожим на голос Ричарда. — Ты все еще не веришь, что это я был с Маргаритой в Колорадо Спрингс? — Ты? То есть кто? Как... как тебе удалось? — Очень просто. Прошлое начало меня мучить гораздо раньше, чем тебя. И раньше, чем ты, я стал прикидывать, как бы разделаться со своей драгоценной, бережно охраняемой головой. И тут как раз появился Олаф—молодой человек, которого ты видишь перед собой, студент-медик из Осло. Он предложил мне сделку. Ему была позарез нужна довольно большая, недостижимая для него сумма денег. И он заявил, что сдаст себя напрокат. Скажем, на два года... Олаф уже кое- что смыслил в нейрофизиологии: его проект не был абсурдным. Мы все вместе проанализировали, и я убедился, что проект вполне осуществим. Мы заключили контракт. Мои сотрудники сконструировали информационные системы, при посредстве которых Олаф вместо приказаний, исходящих из собственного мозга, должен принимать мои. Операция не грозила никакими последствиями и в самом деле прошла гладко. С тех пор он — я. Только я. На два года. Его мозг отдыхает, не воспринимая никаких раздражителей. Я приобрел два года нормальной жизни, а он за это время проживет лишь несколько минут, необходимых, чтобы утратить сознание и потом вновь его обрести. Говоря это, Ричард безостановочно расхаживал по комнате. Я с завистью следил за его движениями, за пружинистым шагом. Жадно смотрел, как он закуривает сигаре-
Ежи Валлих • Эксперимент 105 ту... Верно, он заметил эту зависть в моем взгляде. Сел в кресло, посмотрел на безжизненную аппаратуру, стоящую на письменном столе. Мне показалось, что посмотрел с симпатией. — Ровно год, как мы заключили контракт, это был прекрасный год, — сказал Ричард. Работал я, признаться, немного. Болтался по свету. Набирался впечатлений. Ухаживал за девушками... Но знаешь, я устал от этого. Даже очень устал, и с наслаждением думаю о времени, когда снова возьмусь за работу... Так что, — он глянул мне прямо в глаза, — так что, если хочешь, забирай его себе на оставшийся год. Он тебе очень нужен — возьми его! 25 мая. На дорогу из Филадельфии ушло шесть часов. Уже смеркалось, когда я очутился перед своим домом. И только тут я спохватился, что мне нечем открыть дверь. Правда, я мог переключиться на устройство, оставшееся в квартире, и при помощи фотоэлемента отпереть дверь изнутри, но я боялся за себя. Боялся бросить на улице свою не способную мыслить оболочку, и долго стоял, не зная, как поступить. Наконец, когда улица на минуту опустела, я взобрался по водосточной трубе на балкон. Выбил одно из окон, аккуратно извлек из рамы осколки стекла и залез в квартиру. Итак, я был у себя. Я носился по комнатам, воспринимая все иначе — с другой точки зрения. Ощупывал руками каждую пустячную вещицу. Долго рассматривал себя в зеркале. Потом подошел к письменному столу— на нем стояла фотография Анны. Я закрыл глаза и представил ее себе. Что будет? Я должен подготовиться к первой встрече. Нам будет очень трудно. Как сделать, чтобы Анна сразу поверила в то, что это — я?! Моей хваленой логики как не бывало. Я шагал по комнате и ничего не мог придумать. Вдруг меня осенило. Я кинулся на кухню. В баре, к счастью, кое-что осталось. Я налил рюмку коньяку, сварил крепкий кофе и, включив музыку, уселся за письменный стол. Теперь что-то стало проясняться. После второй рюмки я почувствовал себя еще лучше. План начал вырисовываться в деталях, как киносценарий: «Наверное, это будет выглядеть так...» Шорох шин под окнами. Автомобиль остановился. Я выбежал на балкон и спрятался за плетями искусственного плюща. Белая открытая машина у подъезда. Черные волосы, светло-зеленое платье, поднятые кверху испуганные глаза... У меня во всех окнах горел свет, гремела музыка. Анна поняла, что внутри кто-то есть, — верно заметила выбитое стекло в одном из окон. Быстро выскочила из машины. Она была растерянна и, казалось, вот-вот заплачет. А я оцепенел. Я не знал, что делать. И вдруг крикнул: — Анна! Она посмотрела на балкон и ничего не увидела. Ведь я был в тени. Тогда я заорал: — Это я, Анна, я вернулся. Иди сюда! Анна вбежала в подъезд. Я бросился ей навстречу. Мы встретились на лестнице. И долго молча смотрели друг на друга. Беспомощные, словно дети... Какой там сценарий!.. А потом мы целовались, как все люди на свете, и я что-то путанно бормотал, да не до слов нам было... Еще год спустя 25 мая. Я снова у себя в кабинете, в четырех ящичках. В открытую дверь я вижу Анну.
106 Фантастика — Скоро пять. Через час начнут собираться гости. Ты готова? — Конечно. И стол накрыт. Хочешь, я перенесу тебя в гостиную? Увидишь, как все великолепно выглядит... И в самом деле все выглядело великолепно: столы, составленные подковой, цветы, стекло. С моего почетного места рядом с Анной комната, как на ладони. Первый звонок в дверь... — Дорогие друзья! У нас было два повода, чтобы пригласить вас сегодня. Во-первых, прошел ровно год после моего отъезда в Филадельфию. Год, в течение которого мы с вами не виделись: я писал книгу, взяв в университете отпуск, немного поездил по свету. Но есть и второй повод — это наша свадьба. Мы поженились год назад. Просто раньше мы не могли вас пригласить. Что ж вы молчите? Я не слышу аплодисментов... Может, вы думаете, я сошел с ума? Стыдитесь! Уж вам следовало бы знать, что мозг, помещенный в знаменитый аппарат профессора Тибо, неспособен сойти с ума. Но мне понятно ваше молчание. И я на вас не в обиде. Вы — мои друзья. Я знаю, что вы все поймете правильно. Сегодня завершается мой второй эксперимент. Я прошу отнестись к нему столь же серьезно, как и к предыдущему. Дорогие мои, веселитесь. И простите,— мы вас покинем. То есть Анна выйдет из комнаты, а в этих четырех ящичках погаснут огоньки. Это ведь наша свадьба, и мы имеем право побыть наедине. Мы утащим с собой бутылку шампанского — когда вы услышите, как хлопнет пробка, пусть это будет для вас сигналом выпить за молодых! — Я редко здесь бывал, Анна. Тут холодно и неприятно. И еще шум этой чертовой климатической установки. Никто из прислуги тебя ни о чем не спрашивал? — Нет. Я просто пригласила их присоединиться к гостям. Сказала, что мы хотим на минутку исчезнуть. Они только с удивлением посмотрели па эту бутылку. — Слава богу, что им не пришло в голову попросить из нее стаканчик. Вкус, у нитроглицерина, кажется, паршивый... Кстати, я говорил не слишком патетически? — Не слишком. Пожалуй, как нужно. Пусть именно это и останется у них в памяти. — Бутылку поставь поближе к пучку красных проводов. Только осторожней, не задень сигнализацию... Теперь бикфордов шнур. Сложи его на всякий случай вдвое... Анна, ты... — Ты хочешь спросить, не передумала ли я? Вот что: когда я была маленькой, мама учила меня, что все хорошее в жизни должно кончаться в самый прекрасный момент. Поэтому я всегда уходила домой в самый разгар вечеринки... — Почему ты замолчала, Анна? — Я смотрю на шнур. Он догорает. Перевела с польского К. СТАРОСЕЛЬСКАЯ
Информация 107 К ЮБИЛЕЮ АКАДЕМИИ НАУК СССР Торжественное заседание Академии наук СССР с участием партийных, советских и общественных организаций Москвы, посвященное 250-петию Академии наук СССР, состоится 14 мая в Кремлевском Дворце съездов. С докладом «250 лет Академии наук СССР» на заседании выступит президент АН СССР академик М. В. КЕЛДЫШ. 16 мая будут проведены юбилейные Общие собрания отделений Академии наук СССР. Кроме Юбилейной выставки научно-технических достижений иа ВДНХ СССР, в мае 1974 г. в Москве и Ленинграде откроются посвященные 250-летию Академии наук СССР выставки литературы, исторических реликвий, документов. СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ Конференция «Новые методы получения углеводородных мономеров». Май. Нижнекамск. Научный совет АН СССР по нефтехимии A17071 Москва В-71, Ленинский проспект, 29). 3-я конференция по волокнистым и дислерсноупроч- ненным композиционным материалам. Май. Москва. Институт металлургии АН СССР A17334 Москва В-334, Ленинский проспект, 49). Совещание «Рентгеновские и рентгеноэлектронные спектры и химическая связь». Май. Новосибирск. Институт неорганической химии СО АН СССР F30090 Новосибирск, 90). 5-я конференция по химической связи в полупроводниках и полуметаллах. Май. Минск. Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР (Минск, ГСП, Подлесная, 17). Симпозиум «Факторы антиканцерогенеза». Май — июнь. Киев. Институт проблем онкологии АН УССР (Киев 127, Васильковская ул., 45). 3-е всесоюзное совещание по магнитной обработке воды и водных систем. Июнь. Новочеркасск. Новочеркасский политехнический институт. (Новочеркасск Ростовской обл., ГСП-1, ул. Просвещения, 132). Симпозиум «Транспорт и запас органических веществ в растениях». Июнь. Горький. Горьковский университет (Горький 91, пр. Гагарина, 23, корп. 2). Симпозиум «Продуктивность наземных фото синтезирующих систем». Июнь. Улан- Удэ. Институт естественных наук Бурятского филиала СО АН СССР (Улан-Удэ 15, Фабричная ул., 6). Совещание «Производные пирозолона в аналитической химии». Июнь. Пермь. Пермский университет (Пермь 5, ул. Тенкеля). 6-я конференция по стеклообразным полупроводникам. Июнь. Москва. Институт общей и неорганической химии АН СССР A17071 Москва В-71, Ленинский проспект, 31). 5-я конференция по моделированию химических процессов и реакторов. Июнь. Уфа. Научный совет АН СССР по проблеме «Теоретические основы химической технологии» (Москва В-71, Ленинский проспект, 31). 2-й всесоюзный симпозиум по межмолекупярному взаимодействию. Июнь. Волгоград. Научный совет АН СССР по химической кинетике и строению A17334 Москва В-334, Воробьевское шоссе, 26). 1-й всесоюзный симпозиум по иммобилизованным ферментам. Июнь. Таллин. ВНИИСинтезбелок A09004 Москва Ж-4, Коммунистическая ул., 27). Конференция «Изучение основных механизмов действия иммунодепрессантов и их клиническое применение при ревматизме и других коллагенозах». Июнь. Вильнюс. Главное управление лечебно-профилактической помощи МЗ СССР A03051 Москва К-51, Рах- мановский пер., 3). МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ 7-я международная конференция по оптике рентгеновских лучей и микроанализу. Июль. СССР, Москва. 3-й международный конгресс по химии инсектицидов. Июль. Финляндия, Хельсинки. Заседание Международной ассоциации по исследованию загрязнения воды. Июль. Франция, Париж. Конгресс Международной комиссии по стеклу. Июль. Япония, Киото. 27-я ежегодная ассамблея Международного института сварки. Июль. Венгрия, Будапешт. 2-й международный иммунологический конгресс. Июль. Великобритания. Брайтон. 5-й международный конгресс по радиационным исследованиям. Июль. США, Сиэтл. Празднование 100-летия Общества аналитической химии. Июль. Великобритания, Лондон. ВЫСТАВКИ Здравоохранение, медицинская техника и лекарствен-
108 Информация ные препараты («ЗДРАВООХРАНЕНИЕМ») 28 мая — 10 июня. Москва, парк «Сокольники». «КОРМОПРОИЗВОДСТВО-74» (при 12-м конгрессе по луговодству). 10—23 июня. Москва, ВДНХ СССР. Коммунальная техника и оборудование для вторичной переработки сырья. 23—31 мая- Минск, Спортивный манеж. Всемирная специализированная выставка «Прогресс без загрязнения окружающей среды». 4 мая—3 ноября. США, Спокан. ПРЕМИИ Высшая награда Академии наук СССР — золотая медаль имени М. В. Ломоносова 1973 года присуждена: академику А. П. ВИНОГРАДОВУ — за выдающиеся достижения в области геохимии; академику Чехословацкой академии наук В. ЗОУБЕКУ ■— за выдающиеся достижения в области геологии. Премия имени Л. А. Чугаева 1973 года присуждена доктору химических наук А. Н. ЕРМАКОВУ, доктору химических наук И. Н. МА- РОВУ и кандидату химических наук В. К. БЕЛЯЕВОЙ за серию работ по теме «Электронный парамагнитный резонанс — новый метод исследования комплек- сообразования в растворах». Премия имени Н. С. Курна- кова 1973 года присуждена члену - корреспонденту АН СССР Е. М. САВИЦКОМУ за цикл работ по физико-химическому анализу и разработке сплавов тугоплавких и редких металлов, в том числе жаропрочных сплавов и материалов с особыми электрофизическими свойствами. Премия имени С. Н. Вино- градского 1973 года присуждена доктору биологических наук Г. А. ЗАВАРЗИНУ (Институт микробиологии АН СССР) за монографию «Литотрофные микроорганизмы». Премия имени А. О. Ковалевского 1973 года присуждена доктору биологических наук Е. А. БАБУРИНОЙ (Институт биологии развития АН СССР) за монографию «Развитие глаз у круглоро- тых рыб в связи с экологией». Премия имени Н. И. Вавилова 1973 года присуждена члену-корреспонденту АН Грузинской ССР Л. Л. ДЕ- КАПРЕЛЕВИЧУ за серию работ в области ботанико-ге- нетического и селекционного изучения культурных растений Закавказья, особенно пшениц. УЧЕНЫЕ СОВЕТЫ Утверждены составы ученых советов: Иркутского института органической химии СО АН СССР (председатель — член-корреспондент АН СССР М. Г. ВОРОНКОВ, заместитель председателя — доктор химических наук Н. С. ВЯ- ЗАНКИН); Института катализа СО АН СССР (председатель — академик Г. К. БОРЕСКОВ, заместители председателя — член-корреспондент АН СССР М. Г. СЛИНЬКО, кандидат химических наук Р. А. БУЯНОВ и доктор химических наук В. С. БЕСКОВ). Института химии АН СССР (председатель — академик Г. А. РАЗУВАЕВ, заместитель председателя — член- корреспондент АН СССР Г. Г. ДЕВЯТЫХ); Института химии Уральского научного центра АН СССР (председатель — доктор технических наук Г. П. ШВЕЙ- КИН, заместитель председателя — доктор химических наук С. П. ЯЦЕНКО); Института химии Башкирского филиала АН СССР (председатель — член-корреспондент АН СССР С. Р. РАФИКОВ, заместитель председателя — доктор химических наук Г. А. ТОЛСТИКОВ). книги В ближайшее время выходят в издательствах «М и р»: Г. Герцберг. Спектры и строение простых свободных радикалов. 1 р. 71 к. А. Жунке. Ядерный магнитный резонанс в органической химии. 1 р. 01 к. К. Ингопьд, Б. Роберте. Реакции свободнорадикально- го замещения. 2 р. 21 к. С. Перри, Р. Амос, П. Брю- ер. Практическое руководство по жидкостной хроматографии. 1 р. 71 к. Препаративная газовая хроматография. Под ред. А. Златкиса и В. Преториуса. 2 р. 71 к. Г. Реми. Курс неорганической химии. Т. II. (переиздание). 6 р. 11 к. К. Хокинс. Абсолютная конфигурация комплексов металлов. 2 р. 71 к. Целлюлоза и ее производные. В двух томах. Под. ред. Н. Байклза и Л. Сегала. Т. I. 3 р. 21 к. «X и м и я»: Г. П. Андрианова. Физико- химия полиолефинов. 2 р. 24 к. A. Бэйнз, Ф. Бредбери, С. Саклинг. Организация исследований в химической промышленности. Условия, цели, стратегия. 2 р. 74 к. B. В. Кафаров, В. Л. Перов, B. П. Мешалкин. Принципы математического моделирования химико-технопогиче- ских систем. (Введение в системотехнику химических производств.) 94 к. Многокомпонентные полимерные системы. Под ред. Р. Ф. Голда. 2 р. 24 к. Я. Нывпт. Кристаллизация из растворов. 40 к. C. А. Рейтлингер. Проницаемость полимерных материалов. 1 р. 74 к. М. Л. Фридман, Д. В. Ива- нюков. Полипропилен (свойства и применение). 1 р. 14 к.
Информация 109 НОВЫЙ ПРЕПАРАТ Эти лекарственные средства серийно выпускает отечественная медицинская л ро- мышленность. Применять их следует только по назначению врача. При отсутствии препаратов в продаже обращайтесь в аптекоуправление. ИЗОНИТРОЗИН Противоядие при отравлении фосфорорганическими соединениями, восстанавливающее активность ингиби- рованной ими холинэстера- зы. По химическому строению — 1-диметиламино-2- изонитрозобутанон-3 - гид- . рохлорид. Малотоксичен. Применяется в сочетании с препаратами холинолитиче- ского действия (атропин и др.). Препарат вводят в организм внутримышечно, внутривенно или внутриязыч- но — б зависимости от состояния больного. Литература: «Фармакология и токсикология», 1968, т. 31, № 4, с. 490—493. ГЕПАРИНОВАЯ МАЗЬ В состав мази, кроме гепарина, входят анестезин и бензиловый эфир никотиновой кислоты. Препарат оказывает противовоспалительное действие, препятствует образованию и способствует рассасыванию тромбов, обладает местным обезболивающим действием. Назначается при поверхностном тромбофлебите конечностей и тромбозе геморроидальных вен. Противопоказан при язвенно-некротических процессах в зоне тромбофлебита. Литература: «Венгерская медицина», 1965, № 7, с. 47—50. Центральный научно-исследовательский и лроектно-экслериментальный институт инженерного оборудования городов, жилых и общественных зданий РАЗРАБОТАЛ проект прямоугольных двухъярусных отстойников для осветления бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод со сбраживанием выпадающего осадка. Отстойники могут применяться для механической очистки сточных вод, а также в составе комплекса сооружений для полной биологической очистки. Производительность отстойников 12 и 25 м3 в сутки (расчетная численность обслуживаемого населения — 120—250 чел.). Прямоугольные двухъярусные отстойники имеют меньший объем, чем радиальные, и требуют значительно меньшего заглубления, что позволяет использовать их в районах с высоким стоянием грунтовых вод и упрощает строительство. Адрес для справок и запросов: 119872 Москаа, проспект Калинина, 5Г ЦНИИЭП инженерного оборудования. Научно-исследовательским институтом коммунального водоснабжения и очистки воды АКХ им. Памфилова совместно с институтом «Гилрокоммунводоканая» РАЗРАБОТАНА ВОДООЧИСТНАЯ УСТАНОВКА «СТРУЯ» Установка предназначена для сельских водопроводов со сравнительно небольшим водопотреблением. Отличительная черта установки—трубчатые отстойники, позволяющие производить отстаивание в тонком слое воды. При содержании взвешенных веществ 500—1000 мг/л производительность таких отстойников в 3—10 раз выше обычных. Кроме отстойников, в состав установки входят насосы, сетчатый и песчаный фильтры, а также оборудование для хлорирования и коагулирования воды. Установка может очищать воду поверхностных источников с мутностью до 1000 мг/л и любой цветностью. Производительность установки — от 100 до 800 м3 в сутки, стоимость —от 16,6 до 35,2 тыс. рублей. Адрес для справок: 123373 Москва Д-373г Волоколамское ш., 87, НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды.
по Клуб Юный химик Эка невидаль... На зеркальной поверхности На фотографии — обычный кусочек кварца. Но, согласи тесь, выглядит он прелюбопытно. Таким вы увидите его через лупу, если воспользуетесь описанным способом. Лупы с увеличением от двукратного до десятикратного — незаменимый инструмент, если надо рассмотреть довольно крупные объекты, которые не умещаются в поле зрения микроскопа. Объект помещают обычно либо на стекло, либо на белую или черную бумагу. Однако картина будет несравненно более яркой и интересной, если положить объект на чистое, без царапин, зеркало толщиной около 2 мм и осветить его боковым светом. Вот несколько достоинств этого приема. Благодаря многократному отражению света объект освещается более полно. Его можно осмотреть со всех сторон (н даже снизу!), для этого, правда, надо подобрать правильное положение зеркала и лупы. Кроме того, объект на зеркале становится объемным, а если он прозрачен, то удается рассмотреть и детали его внутренней структуры. Наконец, если вести наблюдения в темном помещении и направлять свет под небольшим углом, то удается получить эффект «темного поля». (Что это за эффект — объяснять не будем; попробуйте — увидите сами.) Таким способом удобно наблюдать тонкие структуры и мелкие частицы. В. П.
Клуб Юный химик 111 Домашняя лаборатория Вращающаяся спираль В клубе Юный химик A972, № 4) было рассказано о нескольких простых самоделках, которые могут двигаться в воде под действием реактивной силы. Вот еще одна такая самоделка, пожалуй, самая простая. Ее описание мы нашли в журнале «Родина» за 1899 год. Из тонкой медной проволоки сделайте плоскую спираль в несколько витков. Слегка смажьте ее маслом и аккуратно опустите на поверхность воды. Затем с помощью соломинки или глазной пипетки осторожно капните в середину спирали одну каплю мыльной воды. Спираль сейчас же начнет вертеться. Когда она остановится, капните еще раз — вращательное движение возобновится. Раствор мыла — это поверхностно-активное вещество. Растекаясь по поверхности воды, раствор достигает конца спирали, выходит из нее и развивает небольшую реактивную тягу. Спираль может послужить неплохим прибором для определения поверхностной активности различных жидкостей и растворов. Попробуйте заменить мыльный раствор другим веществом — спираль будет двигаться с другой скоростью. Если же пустить каплю раствора поваренной соли, кругового движения не будет вовсе. А раствор стирального порошка может потопить спираль: порошок энергично «отстирывает» слой масла, который удерживает проволоку на воде, и она тонет. Г. БАЛУЕВА Что нового в мире Жидкие лампы Светящиеся жидкости — вещь довольно известная. Вот один из рецептов: 1 см3 10%-ног.о раствора пирогаллола, столько же 35%-ного раствора формальдегида и 2 см3 30%-ной перекиси водорода. Когда к смеси первых двух растворов добавляют третий, появляется красно-желтое свечение. То, что хорошо для эффектного опыта, далеко не всегда годится для серьезных целей. Если даже сделать лампу, наполненную светящейся жидкостью, то все равно ее нельзя ни включить, ни выключить. Значит, нет в ней смысла. И все же швейцарские инженеры такую жидкую лампу сделали. Устроена она так. В герметичный сосуд (наподобие бутылки) налита жидкость, и в нее погружены два электрода. Как только включают слабый постоянный ток, в бутылке начинается электролиз жидкости, и в результате образуются два газообразных вещества. Реагируя между собой, они испускают свет и снова превращаются в исходную жидкость. Были испытаны сигнальные лампы такого типа. Они оказались экономичнее обычных: им достаточно было тока в I миллиампер, в то время как люминесцентная сигнальная лампа той же яркости требовала 40 миллиампер. Журналы, которые написали об этом изобретении, не сообщили лишь самого малого — состава жидкости.. М. КИРИЛЛОВ
112 Клуб Юный химик Ловкость рук Универсальные весы в действии I. ОПЫТЫ ПО ГИГРОСКОПИЧНОСТИ В прошлом выпуске клуба было рассказано о том, как усовершенствовать весы — сделать их более чувствительным и универсальным прибором. Теперь приступим к опытам с весами. Первые опыты — по гигроскопичности, широко распространенному в природе явлению. Многие вещества самопроизвольно поглощают воду из атмосферы (поэтому-то поваренную соль держат в закрытой банке — иначе она увлажнится и превратится в твердый ком). Впрочем, не будем перечислять примеры, а займемся сразу опытами. Кроме весов нам необходимы два эксикатора — с безводным хлористым кальцием и с водой — и несколько маленьких чашечек-бюксов * с крышками из любого материала, например из полиэтилена. Края этих бюксов надо отшлифовать мелкой наждачной бумагой. Крышки — это квадратные пластинки, вырезанные из листового материала (оргстекла, алюминия, гетинакса и т. п.); одну их сторону также желательно отшлифовать. Бюк- сы и крышки мы будем брать пинцетом, а реактивы—ложечкой из пластмассы или из нержавеющей стали. ОПЫТ 1. Безводный хлористый кальций в виде мелкого порошка поместим в предварительно взвешенный бюкс * Самодельные эксикаторы описаны в «Химии н жизни», 1973, № 10 и 1974, № I; там же рассказано о бюксах. с крышкой. Реактива возьмем немного — чтобы ои только покрыл дно тонким, около 1 мм, слоем. Затем взвесим бюкс с точностью до 1 мг. Взвешивать здесь и во всех следующих опытах будем так. Взвешиваемый предмет поместим на левую чашку весов, а на правую положим гирьки разновеса, пока стрелка весов не займет на шкале положение между отметками + 10 и —10. Если стрелка окажется выше нуля, то к весу гирек прибавим столько миллиграммов, сколько делений прошла стрелка от нулевой отметки. Если стрелка опустится ниже нуля, то соответствующий вес вычтем. После взвешивания снимем крышку и оставим ее вместе с бюксом на весах. Заметим время. Вскоре стрелка весов начнет подниматься. Значит, вес хлористого кальция увеличивается из- за увлажнения. Будем записывать вес и время через каждые 15—20 минут. Когда стрелка дойдет до отметки + 10, то на правую чашку весов положим гирьку в 20 мг и опять начнем вести отсчет от —10. Сделав десять отметок веса и времени, начнем обратный процесс — высушивание. Перенесем открытый бюкс в эксикатор с безводным СаСЬ. Периодически вынимая бюкс (не забудьте сразу закрыть его крышкой!) и взвешивая его, получим ряд чисел. Они показывают, как скоро хлористый кальций высушивается хлористым кальцием. Результаты этого опыта
Клуб Юный химик 113 выразим в виде таблицы или, что лучше, в виде кривых: по оси абсцисс отложим время, по оси ординат — вес. Имейте в виду, что увлажнение — химический процесс, при котором образуются кристаллогидраты: сначала СаС12-Н20, затем CaCh-2H20, наконец СаС12-6Н20; последний может расплываться. ОПЫТ 2. Полный переход CaCfe в СаС12-6Н20 на воздухе очень длителен, и в первом опыте мы его не достигаем. Между тем можно воспроизвести весь процесс, если выдерживать бюкс не на воздухе, а в эксикаторе над водой при 100%"ной влажности. Можно периодически взвешивать бюкс, но лучше будет использовать свойство наших весов взвешивать непрерывно. Надо лишь сделать несложное приспособление, которое, кстати, пригодится и в других опытах. Схема приспособления показана на рисунке (стр. 112). На дно стакана 1 нальем немного воды и положим комки фильтровальной бумаги, которые не должны покрываться водой. На внутренних стенках стакана расположим 3—4 полоски фильтровальной бумаги. Все это делается для более быстрого и полного насыщения стакана парами воды и компенсации небольшой утечки пара через отверстие в крышке. Крышку 2 сделаем из двух половинок. Она должна плотно прилегать к краям стакана (их желательно отшлифовать на стекле с мокрым наждаком). Края стакана смажем вазелином. Диаметр проволоки 3 равен 0,2—0,3 мм, а диаметр отверстия в крышке — около 2 мм. Нижняя чашка весов 4 плоская. Теперь сам опыт. Возьмем навеску хорошо прокаленного СаС12 (около 0,2 г) в закрытом бюксе. Затем снимем крышку, поместим бюкс в стакан и будем регистрировать изменение веса во времени, как и в лервом опыте. Как только СаСЬ начнет расплываться, запишем Еес. Казалось бы, процесс закончен. Но это не так. Если продолжить наблюдения, то можно заметить, что поглощение воды продолжается. Но природа этого поглощения иная. Оно объясняется не образованием кристаллогидратов, а сильным понижением давления пара воды над концентрированным раствором СаСЬ. Вода как бы перекачивается из эксикатора в бюкс. Это явление называется изотермической, или осмотической, перегонкой. Завершив этот опыт, попытайтесь рассчитать, сколько молекул воды приходится на молекулу СаСЬ- Постройте кривую полного увлажнения СаС12. Важная рекомендация. Для проведения опытов мы рекомендуем пользоваться различными изделиями из пластмасс. Многие из них легко электризуются от треиия. Статические же заряды могут вызвать ошибки в работе весов. Поэтому следует проверять пластмассовые предметы на наличие заряда, поднося к ним маленькие кусочки бумаги. Чтобы снять заряд, достаточно окунуть предмет в воду и затем про- макнуть его, не вытирая, фильтровальной бумагой или просто высушить на воздухе В. ПЧЕЛИН
114 Kir 5 Юный химик Возможны варианты одна горелка— с кислородным дутьем Клуб Юный химик писал уже о том, как усовершенствовать газовую горелку. Я же предлагаю сделать портативную газовую горелку из обычного пульверизатора. С ее помощью можно получить температуру до 3500° С. Горелка готовится так. Берется пробка такого размера, чтобы на ией можно было укрепить пульверизатор и небольшую трубочку (см. рисунок). Затем под эту пробку подбирается склянка. В пробке высверливаются два отверстия, в которые вставляются пульверизатор и трубка подачи кислорода. На конце ее оттягивается капилляр, острый конец которого слегка оплавляется. Капилляр должен ограничивать подачу кислорода. Трубочка с капилляром соединяется ниппельной резинкой с внутренней трубочкой пульверизатора. Со стороны колпачка надо положить в трубку пульверизатора пучок медных проволочек: они будут препятствовать попаданию пламени в скляику. В штуцер; через который в пульверизатор подается обычно воздух, мы будем подавать по резиновому шлангу газ (метан, пропан-бута- новую смесь и т. п.), а в стеклянную трубочку — кислород из газометра или кислородной подушки. Подача газов должна регулироваться, поэтому надо поставить краны или надеть на шланги зажимы. В склянку наливается вода, чтобы уменьшить объем газа и обнаружить утечку кислорода в резервуар: если будет утечка, то пузырьки кислорода начнут пробуль- кивать через воду. В этом случае надо быстро отключить подачу газа и проверить герметичность соединений. Вместо чистого кислорода в горелку можно подавать воздух или же воздух, обогащенный кислородом. В этом случае температура пламени будет ниже (до 1500—1800° С). Горелку можно использовать для сварки и резки металлов, для мелких стеклодувных работ (спаивание тройников, приготовление пробирок с отводами и пр.). В заключение надо сказать, что, работая с этой горелкой, надо соблюдать все правила техники безопасности при работе с горючими газами. Особенно следует опасаться образования газокислородных смесей — они чрезвычайно опасны. Поэтому сначала поджигайте газ, а затем начинайте понемногу подавать кислород. И. БАШАРИН Челябинск, школа № 107
Клуб Юный химик 115 Краткий путеводитель II. ОПЫТЫ В прошлом номере журнала мы поместили список задач напечатанных в клубе Юиый химик. Теперь — путеводитель по опытам. Все опыты разбиты иа четыре группы. В первую вошли самые простые эксперименты, для тех, кто только начинает учить химию (опыты для начинающих). Во вторую группу включены опыты посложнее, но все же ие требующие ни сложного оборудования, ии труднодоступных реактивов (домашняя лаборатория). Эксперименты, которые лучше выполнять в химическом кружке, попали в третью группу (школьная лаборатория). Наконец, в последний раздел вошли советы по лабораторной технике — как готовить и собирать приборы, как с ними работать (ловкость рук). Возможно, проглядев иаш путеводитель, вы обнаружите, что знаете интересные и ие очень известные опыты, которые никогда ие были напечатаны в клубе. В таком случае обязательно пришлите нам нх описания. Это даст вам возможность участвовать в заочном соревновании, условия которого объявлены в первом номере за этот год. Опыты для начинающих 1965 Хотите сделать мед?— № 9, с. 56—57. Глюкоза из клейстера.— № 10, с. 94. Совсем простой опыт (о гидролизе крахмала).—№ 12, с. 85. Углевод или не углевод?—№ 12, с. 85—86. 1966 Высаливание.— № 12, с. 76. Фонтан в колбе.— № 7, с. 78. 1967 Универсальная марганцовка.— № 3, с. 72— 73. Огнетушитель — иа всякий случай...—№ 6, с. 90—91. 1970 Эксперимент Эрасто*Мпембы.— № 1, с. 89— 90; Что наблюдал Эрасто Мпемба?— № 9, с. 81—82. Осмос на кухне.— № 4, с. 89—90. Уж эта перекись водорода...—№ 5, с. 87—88. 1971 Три опыта с медной п роволочкой.—№ 5, с. 85—86. Пища под ногами.— № 7, с. 65—66. Иод оставляет след.— № 8, с. 86. Приступим к первым опытам.—№ 9, с. 77— 78. Опыты с белком.— № 10, с. 77—78. Опыты с мелом.— № И, с. 67—68. Займемся стиркой...— № 12, с. 86, 1972 ...Будут гроза и сильные ветры.— № 1, с. 76. Заглянем в кухонный шкаф...— № 1, с. 79— 80. Нож в соленой воде.— № 2, с. 61. Опыты с лекарствами.— № 2, с. 63. Опыты с газами.— № 3, с. 83—84. Окисление — восстановление.— № 5, с. 86— 87. Опыты с химчисткой, или повторение пройденного.— № 8, с. 94. Капля йода на стакан воды.— № 11, с. 82.
116 Клуб Юный химик 1973 Как просверлить металл карандашом?— № 7, с. 84—85. Раствор светится в темноте.— № 9, с. 85. 1974 Кусок мяса или тарелка супа?—№ I, с. 119. Домашняя лаборатория 1965 Гипс «живой» и «мертвый».— № И, с. 84. Фантастический букет.— № И, с. 84—85. 1966 Биохимия. Занятие первое.— № 5, с. 80—81; Занятие второе.— № 7, с. 77—78; Занятие третье.— № 8, с. 93—94; Занятие четвертое.— № 11, с. 91—92; Занятие последнее.—№ 12, с. 85—87. Электрохимические опыты.— № 6, с. 78—80. Химические фокусы.— № II, с. 95—96. 1967 Ложка-выпрямитель.— № I, с. 89—91. Как продлить жизнь батарейки.— № 3, с. 70—72. Непромокаемые спички.— № 7, с. 81—82. 1968 Мыльные пузыри.— № 7, с. 88—96. Сделай, посмотри и подумай!—№ 7, с. 87; № 8, с. 80—83. 1969 Семь опытов с «сухим льдом».-—№ II, с. 92—94. 1970 Сделайте подарок сами!—№ 2, с. 78—80. Как сделать «святую воду» и три «чуда» с ее помощью.— № 3, с. 87—89. 1971 Куда «девалось» железо и куда «исчезла» сера?—№4, с. 71—72. Химия —не картошка!—№ 6, с. 76—77. Как раскрасить ведро.— № 10, с. 73. 1972 Рассказы о химической кинетике. Рассказ первый. Внимание: скорость!—№ 1, с. 78— 79; Рассказ второй. С чего начинается реакция.—№ 2, с. 62—63; Рассказ третий. Молекулы в растворе.— № 4, с. 67—68; Рассказ четвертый. Реакции на поверхности.— № 5, с. 85—86; Рассказ пятый. Уравнение скорости.— № 6, с. 50—51. Краски из гвоздя.— № 2, с. 60. Вырастим кристаллы меди.— № 3, с. 81. Реактивное движение. № 4, с. 65—66. Как получить радугу, сидя за столом.— № 6, с. 53. Акварельные краски. — № 7, с. 72—73. Опыты с золотом.— № 8, с. 91—92. Какая сода лучше?—№ 10, с. 76. Старый опыт на новый лад (о симпатических чернилах).— № 10, с. 77. Ртутное сердце.— № 12, с. 80—81. 1973 Покрытие получается белым и блестящим.— № 2, с. 74—75. Опыты с металлами.— № 2, с. 76; Л° 3, с. 66—67. Электролиз в Стакане.— № 6, с. 83—84. Сколько в яблоке витамина С?—№ 8, с. 88— 89; Витамин С: требуются уточнения:— №2, с. ИЗ, 1974 г. Еще один эксикатор.— № 10, с. 81. Сколько серебра в зеркале?— № 10, с. 80. Письмо без чернил.— № II, с. 56. 1974 Минеральные краски.— № I, с. 114—115; № 2, с. 110—111; № 3, с. 110—111. Сахар из опилок.— № 2, с. 111—112. Зажгите лампу спичкой.— № 3, с. III—112. Школьная лаборатория 1966 Значок, которого ни у кого нет.—№ 9, с. 95—96. Юный химик в походе (анализ минералов)—№7, с. 70—73. Красьте без красок.— № 8, с. 90—92. Пол-литра электричества.— № 9, с. 76—78. Химические часы.— № 9, с. 94—95. 1967 Химический сторож.— № 2, с. 85—86. Клад в бутылке.— № 7, с. 80—81. Легкоплавкие цветные стекла.— № 10, с. 88—90. Типография без наборщика.— № 11, с. 90— 92. Самодельный аккумулятор.— № 12, с. 75— 77.
Клуб Юный химик 117 1968 Стальное фото.— Me 3, с. 80—82. Светящиеся в темноте составы и их применение.— Me 9, с. 85—86. Как различить перепутанные лекарства.— Me 12, с. 86—88. 1969 Без дыма, без огня...— Мё 1, с. 92—94. Сколько в моле молекул?— № 2, с. 94—96. «Менделеевские» опыты.— Me 3, с. 81—82. Природные воды.— Me 7, с. 88—91. Береги штаны — пирофоры!— № 9, с. 76—78. 1970 Огонь в воде или вода в огне?—Ме 10, с. 84—85. Проучим дедов — посеребрим зеркало. — Me 11, с. 91—93. 1971 Сравните растворимость.— ЛГе 2, с. 59, 62— 63. 1972 ...Мне удалось приготовить дома флуоресце- ин.— № 5, с. 83. Я предлагаю другой способ.— №2, с. 109, 1974 г. Самодельные ароматы.— № 9, с. 80—81. Белые чернила.— № 12, с. 79. Яичный белок против грибка.— Ms? 12, с. 78—79. 1973 Странное поведение сульфида свинца.— № 5, с. 82—83. Опыты с растениями.— № 7, с. 83—84. И не только флуоресцеин!—Me 9, с. 85. Поломанные авторучки можно склеить.— № 9, с. 87. Выведите формулу озона.— Me 10, с. 82. Легкоплавкие стекла.— № 11, с. 55—56. Сероводород из таблетки.— № 12, с. 81. Полимерная фотография.— № 12, с. 82—83. Когда камень катится в гору.— № 12, с. 84. Глаза для чучел.—* Me 12, с. 85. Ловкость рук... 1966 Как определить степень диссоциации электролита...— № 10, с. 81—83. 1969 Две маленькие хитрости (приборы для фильтрования и промывки).— № I, с. 95— 96. 1970 Там, где нет газа... (газогенератор).— Me 8, с. 82—84. 1972 Из вполне доступных материалов.— Me 8, с. 92. Фильтры — гладкие и в складку.— Me 9, с. 78—79. Вместо молекул — шарики от подшипника.— № 10, с. 78. Вверх ногами.— Me 12, с. 81. Прибор из шариковых ручек.— Me 12, с, 81. 1973 Как работать со стеклом и не порезаться.— № 3, с. 68. Устройство весьма простое...— № 4, с. 85. Чайник — вещь полезная!—Me 5, с. 87. Еще раз о газовой горелке.— № 6, с. 84. У нас получилось проще.— Me 9, с. 87. Два прибора из доступных вещей.—№ 10, с. 80—81. 1974 Опыты вполне доступны!—Me 1, с. 116—117. Универсальный прибор — весы.— Me 3, с. 107—109. Универсальные весы в действии. — Me 4, с. 112—ИЗ. Еще одна горелка — с кислородным дутьем. — № 4, с. 114.
118 Словарь науки Химическая посуда Начнем, естественно, со слова посуда. Ближайшие родственники: сосуд, судно, суд. Корень суд — стяжение из предлога с (совместно) и индоевропейского корня дхе — делать. Другие слова того же корня: русские действовать и дело, древнегреческое тэкэ — хранилище (ср. библиотека, картотека), английское do и немецкое tun — делать. КОЛБА Химики, наблюдающие за превращениями веществ в колбе, далеко не всегда осведомлены о том, что словесные превращения подчас не уступают химическим. Например, колба находится в родстве со словами глыба, глобус и клуб. Правда, это родство довольно далекое. Ближайший родственник колбы — немецкое Kolben — колба, поршень, дубииа, приклад ружья. К немецкому слову восходит и английское слово club — клуб, а первоначально— дубинка, палка: членам первых лондонских клубов вместо пригласительных билетов посылали домой club — палочку. Первоисточник'всех этих слов латинское globus — шар, куча, масса, толпа, множество,— берущее начало от индоевропейского корня гел — сжимать, стягивать. МЕНЗУРКА Еще одно подтверждение невероятности словесных метаморфоз: мензурка—высокий стакаи с делениями, слово химиков и аптекарей; мензура—музыкальный термин—измерение, с помощью которого определяют длину струн или места звуковых отверстий у духовых инструментов. А у фехтовальщиков мензура означает дистанцию; так же в средневековых студенческих корпорациях называли дуэль. Все эти слова происходят от латинского mensura — мера, измерение, величина, объем, количество, сумма; глагол шепот (mensus) — мерить, измерять. Эти русские слова, как и немецкое messen, и английское measure,— потомки латинского mensura. Еще два интересных слова того же ряда: древнегреческие медомай — обдумываю, и метис— ум. Умен тот, кто умеет измерять... Нет возможности перечислить другие слова, образованные от того же корня; назовем лишь несколько: метр, мода, медиана, медиум, медицина, медикамент. РЕТОРТА Слово реторта в ближайшем родстве со словом торт. Как это возможно? Вот как: немецкое Retorte — заимствование из французского retorte, а оио восходит к латинскому ге- tortus — загнутый назад, изогнутый. Основа — латинское torquo — вращаю. Отсюда итальянское torta — вращение; тесто для торта надо хорошенько покрутить! От этого же слова идет tortura — пытка, мучение и имя одного из самых жестоких людей средневековья — иезуита Торквемады (дословно — мучитель). Поистине, как говорили в древнем Риме, имя — это предзнаменование. f^&utafe
Химическая посуда 119 ПРОБИРКА Исходное слово — проба. Это не только испытание, проверка, но н часть вещества, взятая для анализа, и количество частей благородного металла в сплаве, и клеймо, обозначающее это количество. В русский язык польское proba (или немецкое Probe) вошло в 1705^ г., впервые в сочетании пороховой проб. У Петра I встречается и форма проба. Польское же и немецкое слова произошли от среднелатинекого proba (латинское probare — испытывать, проверять, probus — хороший, дельный). Как считает латиннст А. Вальде, слово восходит либо к важнейшему индоевропейскому корню бху — быть, бытие, либо, к корню бхе — свет, луч (его можно найти в немецком Pracht — великолепие и в фамилии великого немецкого драматурга Бертольта Брехта). СТУПКА И ПЕСТИК Основа слова ступка (ступа) — глагол ступить: шагнуть, стать ногой куда-нибудь. В русском языке слово ступа появляется в XIV в. Праславянское стопа — заимствование из древненемецкого stamps (stampe). Отсюда и штамп — печать с названием учреждения, и отпечаток штемпеля. Пестик (также пест) в родстве с чешским pechovati —- утрамбовать, утаптывать, набивать, с литовскими piesta — ступа и paisyti — очищать зерна ячменя от мякины, с латинским pinso (pistum) — толочь, древнеиндийским пинас- ти — толчет, а также с русскими словами пихать, пшено. ТИГЕЛЬ СТАКАН Сергей Есенин любил этимологическую игру: он предлагал друзьям называть любые слова, родство которых надо было установить. Однажды кто-то назвал слово стакан. Есенин тотчас ответил: сток, стекать. И ошибся. По поводу происхождения слова стакан есть два толкования. Первое: это древнерусское заимствование из тюркских языков. Есть, например, чагатайское слово тостакан, означающее маленькую деревянную миску; из нее возникла усеченная .форма стакан. Второе толкование сближает слово, как это ни странно, со словом доска. У Державина встречается любопытное слово досканцы. Этимолог А. Г. Преображенский считает, что стакан первоначально был деревянным сосудом. Что же касается слов стекать и сток, то они возникли из течь, течение и состоят в родстве со словами ткать, ткнуть, точить, точкау но никак не стакан. т**- 'Ш&^ Тигель — немецкое слово. Немецкое же Tiegel — заимствование из латыни: tegula — черепица (от tego — крыть, покрывать, прятать, утаивать, охранять, защищать). В родстве древнегреческое тэганон — сковорода и много международных слов, таких, как тога, текст, текстиль, тектоника, архитектура. .Корень тэг (тэк) означает покрывать (ср. немецкие Dach — крыша, Decke — потолок, скатерть). Т. АУЭРБАХ
120 Из писем в редакцию Молекула кучи 2300 лет тому назад хитроумный греческий софист, Эвбулид из Ми лета, задался таким вопросом. Допустим, — рассуждал он,— что перед нами находится куча песка. Останется пи она кучей, еспи отъять от нее одну песчинку? Конечно, останется. А еще одну? Тоже останется. Но если каждый раз удаление одной песчинки не лишает кучу права называться таковой, то, значит, и одну последнюю песчинку следует именовать кучей... Обратное рассуждение тоже не ведет к ясности. Составляет ли одна песчинка кучу? Разумеется, нет. Две песчинки? Вероятно, это тоже еще не куча. И так как прибавление одной песчинки ничего принципиально не меняет, то из этого следует, что и любая куча не отличается от одной песчинки. Этот знаменитый парадокс волновал умы на протяжении многих столетий. Интуитивно мы чувствуем, что он легко разрешим. Но может ли это решение быть абсолютно строгим? То есть можно ли назвать точное число песчинок, имеющих право называться кучей? Ключ к такому строгому решению может дать химия. В самом деле, мы четко различаем понятия «атом» и «молекула». Молекупа представляет собой малейшую меру сложного вещества и в свою очередь состоит из определенного числа атомов, расположенных в пространстве в определенном порядке. При этом существенно, что молекула обладает свойствами, резко отличными от свойств составляющих ее атомов. А теперь подумаем, какое свойство принципиально отличает кучу от отдельной песчинки. Это свойство — сыпучесть. То есть хотя бы одна песчинка должна находиться выше остальных; вместе с тем куча должна находиться в состоянии, промежуточном между устойчивым и неустойчивым. Из двух песчинок такую систему не построить. Из трех — тоже. Но если три песчинки положить вплотную друг к другу в горизонтальной плоскости, а поверх них поместить четвертую, то получится тетраэдрическая система, которую мы имеем право назвать молекулой кучи, поскольку она, будучи достаточно устойчивой, обладает в то же время и сыпучестью. Сколько мы бы не прибавляли затем песчинок, они не сообщат системе нового качества. Таково строгое решение парадокса, придуманного 2300 лет назад... А. М. ВИКТОРОВ, Москва Как переделать пишущую машинку В перепечатанные рукописи химических статей символы некоторых часто встречающихся эпементов приходится вписывать от руки. Вместе с тем «химические возможности» пишущей машинки можно расширить, если подточить литеры у знаков «параграф» и «номер»: Каз^4 Эти знаки в химических текстах встречаются редко, символы же серы, азота и натрия — весьма часто. А. УЖЕГОВ, гор. Курган Маскировка названием Уважаемая редакция! С самого первого номера журнала с удовольствием наблюдаю полное отсутствие признаков старения. Рад прежде всего за себя как читателя. Понравилась мне и ваша новая рубрика «Словарь науки». Только маленькое замечание тов. Т. Ауэрбаху по №8—1973 г. Слово «тротил» не имеет отношения к «сокращению» по причине удобопроизносимости. Его в 1902—1905 годах со-
Из писем в редакцию 121 знательно ввел германский химик Г. Каст (умер в 1927 г.), чтобы замаскировать работу немцев по применению ТНТ в снарядах. В 1906 г. слово «тротил» было расшифровано русским офицером В. И. Рдултов- ским, который, кстати, достал образец тротила, установил, что это за вещество и потратил немало сил, чтобы поставить его на вооружение русской армии. С уважением, майор В. И. ДЕМИДОВ, Ленинград Еще о шкафе без шкафа В шестом номере «Химии и жизни» за 1972 год была помещена моя заметка «Шкаф без шкафа». Я получил несколько писем от учителей химии, которые использовали рекомендации заметки. Некоторые спрашивали: а нельзя ли сделать демонстрационный шкаф-вытяжку, чтобы ученик видел то, что делает учитель? Такой демонстрационный шкаф у нас есть. Что кладет учитель в колбу? Что наливает? Каков эффект опыта? Все это очень интересует школьника. Но вытяжной шкаф (он предусмотрен проектом школьного здания) дает возможность учителю ставить опыты, только повернувшись спиной к классу... Наш новый демонстрационный шкаф сделан в окне. Это поворотный блок, с помощью которого учитель может демонстрировать опыты с газами, наблюдая и за ходом эксперимента и за учащимися, а ученики могут видеть весь процесс эксперимента. В обычном оконном проеме остается наружная рама, а вместо внутренней ставится поворотный блок — закрытая емкость, застекленная с трех сторон (см. рисунок). Внизу есть место для колб, реактивов и газовой горелки, вверху — установлен вентилятор для принудительной вытяжки. Такой поворотный блок не занимает места в классе. При демонстрации он поворачивается на 90е в сторону класса, и школьники могут наблюдать за работой учителя. Заодно исключаются любые неожиданности, которые бывают порой при проведении опытов. Поворотный блок мы изготовили из стального уголка и поставили на два подшипника (сверху и снизу). Учитель химии М. Я. ПОВЗНЕР, Кадиевка, школа № 15
122 Заочная читательская конференция 1974 года В этом году облик нашего журнала изменился; кроме того, заметно увеличилось число его читателей. Поэтому возникла необходимость вновь провести заочную конференцию. Чтобы принять участие в этой конференции, необходимо ответить на вопросы, помещенные на следующей странице. Таблица рассчитана на несколько читателей (не только самих подписчиков, но и членов их семей, знакомых, сослуживцев — всех, кто читает журнал, но не получает своего экземпляра). Поэтому для каждого читателя отведен отдельный вертикальный столбец, помеченный буквами А, Б, В и т. д. Разумеется, совсем не обязательно специально искать желающих заполнять таблицу — в конференции может принять участие и один человек. В горизонтальных строках таблицы расположены вопросы и варианты ответов на них. Читатель, желающий принять участие в конференции, должен проставить знаки « + » в одном столбце против тех вариантов ответов, которые соответствуют его мнению. На каждый вопрос каждый читатель должен давать только один положительный ответ (знак « + »); исключение составляет лишь последний вопрос («Что вас больше всего интересует в журнале?») — на него каждый читатель может дать от одного до пяти положительных ответов (знаков « + »). Если предложенные варианты ответов не исчерпывают ваших соображений о журнале, вы можете их изложить на обороте листа. (Если места недостаточно, свое мнение можно изложить отдельно и письмо вложить в конверт вместе с заполненной таблицей. На конверте следует четко написать «Конференция».) Никаких других пометок в таблице делать не следует—она предназначена для последующей обработки с помощью ЭВМ. (На цифры, расположенные с правой стороны, и на красные разделительные линии внимания обращать не нужно — они предназначены для кодировки.) Не следует одному читателю заполнять несколько столбцов или расписывать таблицу произвольным образом, как в «Спортлото»; такие опросные листы учитываться не будут. Опросный лист следует аккуратно вырезать из журнала, сложить, склеить, как указано, и отправить в редакцию. Учитываться будут опросные листы, посланные в редакцию до 1 июня (по почтовому штемпелю). Редакция
склеить : ' ■— Ответы читателей : " -., А. Б. В... Вопросы и варианты "——-- ■ ответов ~ —^^__^ \ Подписывались ли вы на | «Химию и жизнь» в j 1973 году? (один ответ) • Удовлетворяло ли вас в • 1973 году содержание ■ журнала? (один ответ) • Нравилось ли вам в i 1973 году художественное j оформление журнала? • (один ответ) : Удовлетворяло ли вас в : 1973 году качество печати • «Химии и жизни»? (одни i ответ) j Получаете ли вы «Химию £ и жизнь» по подписке в j Удовлетворяет ли вас в i 1974 году содержание ■ «Химии и жизни»? (один : ответ) { Нравится ли вам в 1974 го-1 ! ДУ художественное оформ- ; леиие журнала? (один от- i вет) | Удовлетворяет ли вас в | 1974 году качество печати j «Химии и жизни»? (один | ответ) • Предпочитаете ли вы химию ■другим наукам? (одни ответ) j Что вас больше всего ин- i тересует в журнале? | (до пяти ответов) Да Нет Да Отчасти Не зиаю А Нет | Да Отчасти Не знаю Нет Да Не зиаю Нет С февраля 1974 г. С марта 1974 г. С апреля 1974 г. или позже Не подписываюсь Да Отчасти Не зиаю Нет Да Отчасти 1 Не знаю ] Нет Да Не знаю Нет | Да Нет | Новости «аукн и техники] Научные споры 1 "Фантастика, литер ату pa | Материалы для самооб- 1 разования Полезные советы Б ™т В г 1 гг 1 д Е 1 1 1 1 1 1 1 Ж 3 И 1 1 к 1 Код |~ к> СО П* ел 1 • 1 1 "^ 00 <D 1 5 1 ~ *з со £ СП ел -J 00 to о 1* 1чЭ со 1чЭ 1чЭ СП 00 СО со о со СО 1чЭ со со со СО СП со ел
Для письма согнуть Москва В-333 Ленинский проспект, 61 редакция журнала химияижизнь V
Консультации 125 ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ЛЮДЕЙ, СКЛОННЫХ К ТУЧНОСТИ Я слышала, что за границей выпускают специальные продукты для людей, склонных к тучности. Мне хотелось бы знать, из чего их делают. Будут ли у нас в стране изготовлять что- либо подобное! К. А. Силантьева, Москва В настоящее время для лечения ожирения применяют в основном разгрузочные диеты или полное голодание. Однако не все способны голодать даже во имя хорошей фигуры. Таким пациентам дают специальные таблетки, подавляющие аппетит (подробнее о них рассказывается в заметке «Таблетки от аппетита» — «Химия и жизнь», 1973, № 3). Есть и другой путь — перевести пациентов на продукты, богатые клетчаткой: они хорошо насыщают и мало калорийны. Теми же свойствами обладают и специальные продукты для тучных; многие из продуктов приготовлены из метилцеллюлозы. Метилцеллюлоза — сложный эфир целлюлозы (получают его метилированием щелочной целлюлозы). По своему строению молекула метилцеллюлозы близка к природным пектинам. Так же, как и клетчатка, метилцеллюлоза в организме не усваивается. Крот ме того, это очень гидрофильное вещество, то есть поглощающее воду в количестве, во много раз превышающем его собственную массу. Кстати, именно благодаря этому свойству метилцеллюлоза вызывает у человека чувство сытости. С химической точки зрения метилцеллюлоза инертна: не реагирует в пищеводе, желудке и кишечнике, поэтому абсолютно безвредна. Уже несколько лет ме- тилцеллюлозу применяют в пищевой промышленности как очень хороший эмульгатор, загустител ь и струк- турообразователь. Она бесцветна и безвкусна, а кроме того, технологи, подметили, что метилцеллюлоза, если ее добавить в тесто, увеличивает объем мучных изделий при выпечке и обжаривании, а также уменьшает количество впитываемого ими жира. Добавление этого вещества к пищевым изделиям позволяет значительно снизить их калорийность, уменьшить содержание в них углеводов. Поэтому с недавних пор метилцеллюлозу стали примен ять как основу для производства специальных продуктов, предназначенных для тучных людей. Ассортимент этих продуктов сейчас достаточно широк: в Англии изготовляют диетические сэндвичи из бисквита с метилцеллю- лозой; в США ее добавляют в картофельную, овсяную, пшеничную и другие виды муки. В некоторых странах продают салатные приправы, в которых растительное масло частично заменено все той же ме- тилцеллюлозой. Добавляют ее и в безалкогольные напитки. В начале прошлого года в журнале «Вопросы питания» A973, № 1) появилась статья, в которой сообщалось о том, что в клинике Харьковского научно-исследовательского института эндокринологии и химии гормонов метилцеллюлозу стали вводить в лечебное питание для тучных. Это позволило составлять разгрузочные диеты и для тех, кому обычно тяжело переносить ограничение пищевого режима. До сих пор метилцеллюлозу у нас применяли только как стабилизатор мороженого. Однако это вовсе не означает, что в нашей стране не выпускают продуктов для людей, склонных к тучности. В продажу поступают специальные сорта хлеба — белково- пшеничный и белково-отру- бяной, содержащие меньше сахара и крахмала, чем обычный хлеб; а также бессолевой (ахлоридный) хлеб. Легко полнеющим рекомендуют пасту «Билип», состоящую из трески и творога; паста создана в Институте питания АМН СССР и продается в диетических магазинах. Кроме того, для диетического питания пригодны обезжиренное молоко и творог, а также галеты для тучных. ДАЖЕ НЕМНОГО ВЫПИВШИЙ ВОДИТЕЛЬ НЕ ИМЕЕТ ПРАВА САДИТЬСЯ ЗА РУЛЬ Недавно мне попалось на глаза высказывание знаменитого английского путешественника Ф. Чичестера о том, что бывалому моряку бутылка виски еще никогда не мешала управлять судном. Может, все дело в том, что, как говорил Беня Крик, «есть люди умеющие пить водку, и есть люди, не умеющие пить, но все же пьющие ее»! Может, далеко не всегда нужно сурово наказывать водителя только за то, что от него слегка пахнет спиртным! А. Г. Павлов, Севастополь Очевидно, читатель Павло? разделяет весьма распространенное заблуждение,
126 Консультации будто употребление крепких алкогольных напитков опасно для людей слабых, так сказать неподготовленных, а настоящим мужчинам все нипочем, дл я них закон не писан. Для возражения ему воспользуемся сведениями о людях, которых едва ли можно было бы причислить к «слабакам»: речь идет о летчиках американских ВВС (сведения почерпнуты в журнале «Aerospace Medicine», 1973, № 44). С 1962 по 1967 год в авиационных катастрофах погибло 344 американских летчика. Из них, как потом установили, 103 были в момент катастрофы не совсем трезвыми: в печени погибших обнаружили этиловый и метиловый спирты; у 53 к тому же нашли в печени и компоненты гидрожидкостей (видимо, авиаторы бывали нетребовательны в выборе «меню»). Столь высокий процент среди погибших летчиков людей, севших за штурвал нетрезвыми, свидетельствует о том, что случайностью следует считать не гибель, а скорее выживание подвыпившего человека, который взялся управлять машиной. И ведь чаще всего гибнет не он один. У медиков нет способа определить, кому сколько можно выпить, чтобы сохранить способность управлять машиной. Да и вряд ли такое возможно — даже для одного человека эта цифра была бы разной в различных случаях. И потому закон не знает и не должен знать исключений: водитель, выпивший даже немного спиртного, не имеет права садиться за руль, чтобы не подвергать себя и других смертельной'опасности. Так что мнения знаменитого моряка и литературного героя принять в этом случае во внимание не удастся... КАК ПОКРАСИТЬ ПОЛИСТИРОЛ * ЛЮМИНОФОРАМИ Меня интересует, можно ли покрасить поверхность тв- ких плвстиков, как полистирол или метилметакрилат, красителями - люминофорами. Квкие общедоступные растворители следует применить, чтобы они одновременно не растворили пластмассы! А. В. Третьяков, гор. Калинин Для нанесения люминофоров на любые поверхности растворители не нужны. Люминофоры вводят в лак, который не сможет растворить окрашиваемый материал. Чтобы покрасить полистирол, люминофоры следует смешать со спиртовыми лаками, например поливинилбутиральным. Получают его разведением низковязкого поливинил- бутираля G—8%) в спирте. Нанести люминофоры на полиметилметакрилат проще. Можно применить промышленные марки нитролаков. Концентрация люминофора и вязкость красящего раствора устанавливаются опытным путем. Чтобы смешать люминофор с лаком, следует сначала развести краситель в небольшом количестве лака, растирая смесь в ступке, а затем прибавить остальной лак. Покрашенный такой смесью предмет сушат на воздухе. БЕРЕЗОВЫЙ СОК Мне говорили, что березовый сок обладает целебными свойствами. Если это так, то я очень прошу вас рассказать о березовом соке на страницах журнала. Р. М. Маркелова, гор. Дреэна Московской обл. Ранней весной, когда уже оттаяла земля и к корням березы начинает поступать вода, а из почек еще не появились клейкие листочки, ткани дерева заполняются сладким соком. Образуется он из запасов крахмала, отложенных в корнях и стволе. Вода, поднимаясь по сосудам древесины от корней к почкам, растворяет этот крахмал, и он постепенно превращается в сахар. Набрать сок довольно просто. В стволе молодой березы чистым тонким гвоздем или шилом делают небольшое отверстие; чуть пониже его к стволу при- крепл яют лоток из бересты, по нему сок стекает в подставленную посуду. В день можно собрать примерно четыре бутылки сока. Как только сока набралось в посуду достаточно, отверстие в стволе следует обязательно заделать — лучше всего кусочком воска. Это необходимо для того, чтобы сок не вытекал из дерева понапрасну, и чтобы через отверстие в ствол не проникли споры грибов-паразитов. Березовый сок — сладкий, с легким кисловатым привкусом. Лучше всего пить его свежим; если прямо в лесу добавить в него немного сахара, сок начинает пениться и очень хорош на вкус. Сок можно заготавливать и впрок. На воздухе он быстро прокисает, поэтому сок следует сохранять в холодном месте в плотно закрытых бутылках. В каждую бутылку хорошо насыпать немного сахара, не более двух чайных ложек. Некоторые хозяйки делают из сока сироп, упаривая его до консистенции меда; получается напиток лимонно-желтова- того цвета. В последнее время в магазинах появился консервированный березовый сок. В Белоруссии из березового сока делают квас. В бочку с соком опускают на веревке мешочек с горелыми корками ржаного хлеба. Через двое суток
Консультации 127 сок начинает бродить. После этого в бочку насыпают ведро дубовой коры (консервант), и для аромата — вишневые листья и стебли укропа. Теперь остается бочку закупорить и ждать — через две недели квас будет готов. Березовый сок издавна пьют на Руси. В народе он известен не только как вкусный напиток, но и как лечебное средство. Целебным сок считает и современная медицина; он богат витаминами, в особенности витамином С. Его советуют пить как общеукрепляющее средство (по одному стакану 2—3 раза в день) и тем, кто страдает некоторыми заболеваниями легких — например, бронхитом. Врачи назначают березовый сок при фурункуле- зах, подагре, заболевани ях суставов, экземе. Соком рекомендуют мыть лицо, если кожа в угрях и пигментных пятнах. КАК ПРИНИМАТЬ КАПУСТНЫЙ СОК — ДО ИЛИ ПОСЛЕ ЕДЫ! Я читал, что капустный сок помогает заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. К сожвлению, мне нигде не встретилась точная рекомендация — сколько его надо готовить и когда принимать: до или лосле еды! С. Чагирян, гор. Зеленодольск Татарской АССР Капустный сок можно готовить дома, а можно применять и продающийся сейчас в аптеках порошок капусты — смесь высушенного сока белокочанной капусты и молочного сахара. Дома сок следует готовить перед употреблением. Из мелко нарезанных листьев белокочанной капусты отжимают сок и принимают по полстакана теплого сока за 20—30 минут до еды два- три раза в день. Курс лечения — около месяца. Порошок капусты тоже принимают до еды — по 2 г порошка три раза в день. Перед приемом препарат следует размочить в четверти стакана в.оды. Порошок капусты легко впитывает в себя влагу, поэтому при длительном хранении он, как говорят фармацевты, комкируется. Чтобы избежать этого, в аптеке порошок пакуют в двойные полиэтиленовые пакетики. Их необходимо хранить в темном, сухом и прохладном месте. Срок хранения 1 год. И еще: приступать к лечению капустным соком можно только по рекомендации врача. КАК СКЛЕИТЬ РАЗОРВАННОЕ ПАЛЬТО Очень прошу, посоветуйте мне, как склеить разорванное пальто из черного, блестящего, похожего на кожу, мягкого материала; твкие лальто сейчас многие носят. Ткань лопнула по месту соединения рукава с проймой. В. Я. Зелинская, Магадан Для того чтобы надежно склеить какую-либо ткань, необходимо взять такой клей, высохшая пленка которого будет обладать той же гибкостью, тем же коэффициентом удлинения, что и сама ткань. Для склеивания пальто следовало взять поли- винилацетатный клей, нитро- клей, или поливинилбути- ральный клей (раствор по- ливинилбутираля в спирте или бензине). Можно также склеить рукав с проймой и с помощью полиэтиленовой пленки. Пленкой покрывают место разрыва, затем сверху кладут целлофан, после чего проглаживают осторожно утюгом (старайтесь не задеть горячим утюгом ткань пальто). Полиэтилен расплавится и склеит разрыв. I В. В. ГОВОРУХИНУ, Кир- I гизская ССР: Триплекс — I это материал, состоящий из I двух листов обычного стек- I ла, между которыми вклее- I на пленка целлулоида. I Н. ВОРОНОВУ, Липецкая I обл.: Цветные стекла выпус- I кает Чернятинский стеколь- I ный завод Министерства I промышленности строитель' I ных материалов РСФСР. I В. ПЕГОВОЙ, Москва: На- I учНое название липы Tilia в I переводе с греческого озна- I чает «крыло». П. КУЗЬМИ- I НОИ, Астрахань: О том, как I выращивать кристаллы, рас- I сказывалось в «Химии и I жизни» № 2 за 1970 год. I С. К МЕЛЬНИКОВУ, Че- I лябинская обл.: Для фото- f графирования при искусст- I венном освещении пригодна фотопленка ЦИЛ. Г. А. ВОЛКОВОЙ, Волгоград: Из кра- I сителей для синтетики в ма- I газинах продается только I «Элегант», красящий кап- I роновые чулки. М. АХМЕТ- г ЗЯНОВОИ, гор. Стерлита- I мак: Капрон растворяется в I метиловом спирте, но это сильный яд, поэтому работать с ним не рекомендуем. . В. ШАЛМЕРОВОИ, гор. Ку- i тшшкис Литовской ССР: Список гербицидов, разрешен- I ных к продаже населению, I приведен в журнале «Защи- I та растений», Ml за I 1973 год. Ю. П. ВЕЛИЧКО, | Волынская обл.: Стать сту- I дентом Ленинградского ра- I диевого института нельзя, I потому что это не учебный, ] а научно-исследовательский I институт.
Б. В. Левшин Ф. Г. Гурвич В. Р. Полищук В. В. Станцо А. Пророков Н. Шаронова Л. Гарднер А. Гринберг А. А. Прохончуков, Т. В. Никитина, М. С. Воробьев Г. С. Воронов М. Г. Шандала Г. Черниховский Н. А. Лукиных В. М. Комбаров, Л. Ф. Троицкий А. Иорданский С. Д. Кустанович О. Либкин В номере: 2 «СИЕ ЕСТЬ СОБСТВЕННЫЙ ОБРАЗЕЦ АКАДЕМИИ...» 8 В ЧЕТВЕРГ НА ПРЕЗИДИУМЕ 11 ЭКСПЕРТЫ СМОТРЯТ В БУДУЩЕЕ 20 МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ: ИНФОРМАЦИИ ОДИН МИЛЛИГРАММ 31 АКТИНИЙ 35 О ПОЛЬЗЕ ЦИТИРОВАНИЯ 38 КАК БЛОХА ЗАСТАВЛЯЕТ ПОДПРЫГИВАТЬ СЛОНА 44 МЛАДЕНЦЫ ПРОСЯТ ЛАСКИ 47 ВИТАМИН ИЛИ ГОРМОН! 48 ЛАКИ ДЛЯ ЗУБОВ 56 ПОСЛЕ ВЗРЫВА ОТ ШАРОВОЙ МОЛНИИ ОСТАЕТСЯ МОКРОЕ МЕСТО 58 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ГОРОДСКОГО ВОЗДУХА 61 ВОДА БЕЗ КИСЛОРОДА Е. Валлих 62 ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ ВМЕСТО БАКТЕРИЙ 64 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ: БОЛЕЗНИ И ЛЕКАРСТВА 70 СКОВАННЫЕ ОДНОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕПЬЮ 73 ЯГОДЫ В АПРЕЛЕ 74 ПЕРНАТЫЕ КОЛЛЕКЦИОНЕРЫ 76 НА ЧЕМ ДЕРЖИТСЯ ЖИВОПИСЬ 84 ХИМИКИ В АКАДЕМИИ НАУК. 1726—1917 96 ЭКСПЕРИМЕНТ 10 Последние известия 36 Фотоинформация 53 Новости отовсюду 68 Новые заводы 93 Короткие заметки 107 Информация 110 Клуб Юный химик 118 Словарь науки 120 Из писем в редакцию 122 Заочная читательская конференция 1974 года 125 Консультации 127 Переписка Технический редактор Э. И. Михлнн Корректоры Е. И. Сорокина, Г. Н. Нелидова Адрес редакции: II7333, Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны: 135-52-29, 135-90-20, 13Г.-63-91. «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ». 1974. печати 21/11 1974 г Бумага 70X100'/,,,. Т 01745. Сдано в набор I2/I 1974 г. Подписано к Бум. л. 4 Усл. печ. л. 10,4 Уч.-изд. л. 12,2. Т|фаж 220 000 экз. Цена 30 коп. Заказ 102. Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов Московской области
I / Зачем ондатре акваланг? Металлических баллонов с воздухом ондатра с собой не таска-* ет( и все же у нее есть некое подобие акваланга. Зимой ондатра прямо из хатки ныряет под лед, чтобы раздобыть пропитание — осоку, камыш или рогоз. А подо льдом без акваланга и задохнуться недолго. И вряд ли бы мы стояли в очереди за ондатровыми шапками, если бы пушистый зверек ие пользовался законами диффузии, если бы не создавал подобие самозаряжающегося акваланга — подледный склад воздуха. Конечно, в обушных замков ондатра не строит: склад — это всего-навсего пузырьки, выдыхаемых ею газов. Маленькие пузырьки ондатра соединяет, и подо льдом вдоль ее путей сообщения вырастают воздушные коридоры. В этих пузырь ковых складах продукт при хранении не портится, а, наоборот, становится доброкачественнее. Дело в том, что С02 в тридцать раз лучше кислорода растворяется в воде. Поэтому углекислый газ быстро диффундирует в воду, и воздушный) пузырь всегда к услугам ондатры. В апреле пс*дледныелытар< ства кончаются: сходит лед и до следующей осениЩож! дышать полной грудью. ! A I I«U*.
iN^- «M / Единство формы и содержания Отбросив резец ваятеля и вооружившись электросварочным аппаратом, швейцарский скульптор М. Алабсини создал произведение из ста сорока железных подков. Скульптура называется «Мул». Необычный для монументального искусства материал помимо иллюстрации на тему «единство формы и содержания» несет еще одну дополнительную художественную нагрузку. Пока подковы, а следовательно, и скульптура новые, мул серый. Когда же подковы подвергнутся коррозии, его масть изменится. ~з* Г'ч * ц Издательство «Наука> Цена 30 коп. Индекс 71050