HmZhzn92021 by homasine

химия и жизнь

/ 2021

Химия и жизнь

Ежемесячный научно-популярный журнал

/ 2021

Продвигаясь вперед, наука непрестанно перечеркивает сама себя. Виктор Гюго

Зарегистрирован в Комитете РФ по печати 19 ноября 2003 года, рег. ЭЛ № 77-8479

ISSN 1727-5903 НОМЕР ПОДГОТОВИЛИ: Главный редактор Л.Н. Стрельникова Художники А. Астрин, С. Дергачев, А. Кук, Н. Колпакова П. Перевезенцев, Е. Станикова, С. Тюнин Редакторы и обозреватели Л.А. Ашкинази, В.В. Благутина, Ю.И. Зварич, Е.В. Клещенко, С.М. Комаров, В.В. Лебедев, Н.Л. Резник, О.В. Рындина Ответственный за соцсети Д.А. Васильев Подписано в печать 24.09.2021 Типография «Офсет Принт М.» 123001, Москва, 1-й Красногвардейский пр-д, д. 1 Адрес для переписки 119071, Москва, а/я 57 Телефон для справок: 8 (495) 722-09-46 e-mail: redaktor@hij.ru http://www.hij.ru Соцсети: https://www.facebook.com/khimiyaizhizn https://vk.com/khimiya_i_zhizn https://ok.ru/group/53459104891087 https://twitter.com/hij_redaktor https://www.instagram.com/khimiya_i_zhizn/ При перепечатке материалов ссылка на «Химию и жизнь» обязательна На журнал можно подписаться в агентствах «Роспечать» — каталог «Роспечать», индексы 72231 и 72232 Наши подписные агентства «Арзи», индекс 88763 в Объединенном каталог «Пресса России» (тел. «Арзи» (495) 443-61-60) «Почта России», индексы в каталоге П2021 и П2017 НПО «Информ-система», (495) 121-01-16, (499) 789-45-55 «Урал-Пресс», (495) 789-86-36 «Руспресса», тел. +7 (495) 369-11-22 «Прессинформ», +7(812) 786-58-29, +7(812) 337-16-26 г. С-Петербург

Генеральный спонсор журнала Компания «БИОАМИД»

НА ПЕРВОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ рисунок Александра Кука НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ картина Владимира Любарова «Переулок». В небольшом сообществе соблазн посплетничать очень велик. Иногда бывает полезно. Об этом читайте в статье «Сплетня строить и жить помогает»

Содержание Технологии и природа ПОЛЕТЫ К СПУТНИКАМ. С.М. Комаров ...............................................2

История завтра ЛАБИРИНТ, СОЗДАННЫЙ ИЗ ЛАБИРИНТОВ. С. Ястребов ................. 10

Элемент №… ГАЛЛИЙ: ФАКТЫ И ФАКТИКИ. А. Мотыляев........................................ 16

История современности АЛМАЗ: ИСТОРИЯ ИСКУССТВЕННОГО. Л. Намер .............................. 24

Научный комментатор МАЛЫЕ ДОЗЫ РАДИАЦИИ ПРОТИВ КОВИДА. Н. Анина ..................... 28

Проблемы и методы науки КОВИД ВАМ НА ЯЗЫК! Л. Хатуль ........................................................30

Здоровье ЖИЗНЬ С ФАГАМИ. Н.Л. Резник ......................................................... 36

Панацейка МЫЛЬНЫЙ КОРЕНЬ. Н. Ручкина ......................................................... 46

Наука и общество СПЛЕТНЯ СТРОИТЬ И ЖИТЬ ПОМОГАЕТ. Н.Л. Резник ........................ 50

Фантастика ГЛАЗАОКНА. Т. Тихонова................................................................... 56

Нанофантастика ФИНТ ЖЕЛУДКОМ. Х. Хаимович ......................................................... 64 Фотоинформация

Результаты: нейрофизиология

Результаты: геофизика

Книги

Короткие заметки

Пишут, что…

Технологии и природа Кандидат физико-математических наук

С.М. Комаров

Полеты к спутникам Наши дальние предки первой в пещеру запускали женщину: если там притаился медведь, он съест ее, а ценный для племени охотник не пострадает. Народная мудрость

В Солнечной системе есть два чрезвычайно важных для космонавтики спутника планет. Это Луна, спутник Земли, и Титан, спутник Сатурна. Луна нужна человечеству как средство, которое наконец-то позволит выйти из колыбели и сделать решительный шаг в освоении космического пространства. Без базы на Луне, используемой для сборки, заправки и обслуживания космических кораблей, о сколько-нибудь заметном присутствии человека в космосе не может идти речи: слишком дорого обходятся запуски с Земли с ее мощной гравитацией. Собственно, это подтверждает пребывание пилотируемой космонавтики в явном тупике на протяжении четверти века, прошедшей с запуска МКС, она же станция «Мир-2». А Титан — это единственная каменистая планета, на которой есть плотная атмосфера с погодными процессами, то есть там вещества существуют во всех трех агрегатных состояниях, причем постоянно переходят из одного в другое. По всем приметам, на Титане должна быть углеродная жизнь. Более того, Айзек Азимов, рассуждая о жизни во Вселенной, отмечал: уж если там жизни нет, ее, скорее всего, нет больше нигде, кроме Земли. Начать освоение Луны, найти титановую жизнь или убедиться в ее отсутствии — обе эти задачи будут решены в ближайшее десятилетие.

Артемида на Луне Счастье улыбнулось американскому НАСА в декабре 2017 года, когда президент США Дональд Трамп, видимо следуя своей идее «Сделаем Америку снова великой», поставил перед агентством задачу возвратить человека на Луну и, в перспективе, отправить его на Марс. Сделать это следует, привлекая частно-государственное партнерство для минимизации затрат госбюджета и подведения коммерческого фундамента под здание космонавтики, чтобы она из развлечения ученых мужей стала производительной силой общества. А срок был поставлен — 2028 год. Однако в 2019 году вице-президент Майк Пенс уточнил задачу: на Луну в первую очередь должна ступить женщина, следом за ней мужчина, а произойдет это в 2024 году. Специалисты засучив рукава взялись за работу и к 2020 году создали план программы «Артемида», который сейчас, хоть и не без проблем, осуществляет НАСА со своими многочисленными партнерами. Имя Артемиды выбрано не случайно, все-таки эта богиня — сестра-близнец Аполлона, покровителя предыдущей космической программы, триумфом которой стала высадка человека на Луне в 1969 году. Для решения задачи нужно построить целую транспортную систему. Ее важнейшие части — мощная ракетаноситель, космический корабль «Орион», лунный челнок и лунная орбитальная платформа-шлюз, будем называть ее «Портал», то есть космическая станция, которую установят на окололунной орбите. Эта станция сыграет важнейшую роль в освоении Луны: именно к ней станут причаливать земные корабли и лунные челноки, на ней станут жить люди, будут храниться топливо для челноков и припасы для снабжения экипажей, в том числе и лунной базы. Саму базу разместят на Южном полюсе Луны. Сначала — в виде трех модулей. Два — луноходы; один — открытый для коротких перемещений обитателей базы, прямо скажем, селенитов, второй — закрытый, где есть система

«Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Фото: Фото: NASA/Cory NASA/Cory Huston Huston

Тяжелая ракета-носитель для доставки корабля на орбиту Луны замерла на стапеле космодрома в ожидании окончания монтажа

Фото: NASA/Johnson Space Center

Шасси лунохода «Вайпер» испытали на специально насыпанной куче песка. Скоро на него установят приборы и отправят на Луну для исследования испарений из ее пород в месте предполагаемого строительства базы. Доставку обеспечит коммерческая компания «Астроботик»

жизнеобеспечения. А третий модуль — стационарный, для постоянного проживания. Доставлять людей на окололунную орбиту станет космический корабль «Орион», который НАСА разрабатывает под разными именами с 2004 года. Предполагается, что когда все будет построено и отлажено, «Орион» станет швартоваться к «Порталу», откуда экипаж и будет летать на Луну. Кстати, окончательное имя корабля тоже выбрано не случайно. По одному из мифов, Орион, сын Посейдона, был умелым охотником, который состязался с Артемидой, хотел стать ее любовником, за что она его и убила.

Окружение Луны Проживая в «Портале», экипаж не будет сидеть сложа руки — он станет выполнять какие-то научные исследования, для чего лунную орбитальную стацию оснастят не только жилым, энергетическим и стыковочным, но также исследовательскими отсеками. В общем, «Портал»

Для перевозки космического корабля на космодром американцы используют гигантский самолет с раскрывающимся фюзеляжем

видится своим создателям столь же сложным сооружением, как МКС. Предполагается, что к нему смогут швартоваться корабли разных систем, а узлы станции максимально унифицируют, чтобы большинство из них были заменяемы: это обеспечит ее длительную службу. Поначалу предполагалось, что первые два отсека «Портала», жилой и энергетический, запустят раздельно, а стыковку проведут на лунной орбите. Однако потом сочли, что стыковка на окололунной орбите слишком сложная задача, чреватая авариями, и решили отправить их к Луне единым целым. Для этого, как и для полетов «Ориона», нужна очень мощная ракета. Ее решили делать с использованием технологий, отлаженных во время полетов шаттлов. В частности, у нее будет четыре

Фото:NASA

Космический корабль «Орион» испытывали и огнем, и морозом, и даже водой. Ведь при возвращении на Землю он упадет в океан

двигателя, работающие на сжигании водорода кислородом, которые американцы использовали для полетов космических челноков. Разгонять же ракету для выхода на орбиту старта к Луне станут два твердотопливных ускорителя. Первым на окололунной орбите окажется коммуникационный спутник серии «КьюбСат». Эти спутники придумали в 1999 году — их собирают из стандартных элементов, которые есть на рынке, что существенно удешевляет производство; сейчас на околоземной орбите находится около 2000 таких спутников. Задача этого спутника — выйти на орбиту, которая предусмотрена для «Портала», определить ее стабильность и проверить работу навигационного оборудования. Дело в том, что для «Портала» выбрана довольно сложная, так называемая «почти прямолинейная орбита гало», расстояние от которой до Луны меняется в пределах от 3 до 70 тысяч км. С такой орбиты одинаково удобно отправлять корабли как на Луну, так и на Землю. Этот спутник в сентябре 2021 года уже доставили на космодром в Виргинии, и запуск назначен на октябрь. Полет до Луны займет три месяца, и за полгода работы он передаст данные, необходимые, чтобы окончательно понять специфику доставки «Портала» в место назначение и его работы там. Следующей окажется экспедиция «Артемида-1» — полет ракеты-носителя с макетом корабля «Орион». Ее главная задача — проверить работу ракеты и корабля, особенно динамику его нагрева в атмосфере Земли при возвращении. Для этого макет напичкан всевозможными датчиками. Насколько позволит вес, «Артемиду-1» нагрузят еще 13 спутниками «КьюбСат». Пять из них выгрузят в космос по всей траектории полета к Луне, остальные полетят дальше и будут выгружаться уже после отстыковки «Ориона». Эти спутники позволят лучше узнать окружающее Землю космическое пространство, а заодно дадут возможность партнерам НАСА реализовать какие-то свои идеи.

«Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

После отделения от разгонного блока «Орион» выйдет на окололунную орбиту, совершит по ней один виток и затем уйдет на траекторию возврата. Она рассчитана так, чтобы полет проходил под действием гравитационных сил, без использования топлива. Вся система — ракетаноситель с космическим кораблем — давно уж прошла испытания на Земле и в сентябре 2021 года стояла в сборочном цехе космодрома на мысе Канаверал. Предположительно, пуск «Артемиды-1» назначен на конец декабря 2021 года.

Путь человека Если все пройдет успешно, в 2023 году будет организована «Артемида-2» — испытательный пилотируемый полет к Луне, который продлится десять дней. Четверо астронавтов на «Орионе» по уже известной после полета «Артемиды-1» траектории совершат облет Луны и потом вернутся на Землю. Примерно тогда же на окололунную орбиту будет выведена конструкция из первых двух отсеков «Портала». Одновременно начнутся работы по обустройству территории будущей лунной базы. Первым на поверхности Луны окажется луноход «Вайпер». Он должен будет изучить испарения с поверхности Луны в районе кратера Нобеля, который расположен на Южном полюсе: видимо, там и планируют строить первую лунную базу. Задача лунохода — проверить, есть ли в этом районе запасы воды. Если их найдут, то базу разместят неподалеку. Напомним, что именно в полярных районах расположены зоны вечной тьмы, куда не приникают лучи Солнца: в таких холодных

Рисунок: SpaceX

Лунный челнок компании «СпейсХ», выигравшей конкурс, выглядит как циклопическое сооружение. Не исключено, что аналогичный челнок станет доставлять людей и на Марс

ловушках должны собираться молекулы воды от разбившихся о поверхность Луны комет. Запуск «Вайпера» назначен на 2023 год, это сделает тяжелая ракета «Фалькон» компании «СпейсХ». После того как место базы будет выбрано, туда доставят остальные модули, хотя конкретные планы со сроками пока не заявлены. В 2022—2023 годах пройдет и проверка лунного челнока, способного взять экипаж из двух человек. Первоначально в конкурсе НАСА участвовали три компании, предложившие принципиально разные концепции: традиционную, использованную в программе «Аполлон», где от спускаемого модуля отделялся возвращаемый, то есть челнок оказывался в значительной степени одноразовым, и новую — с полностью многоразовым устройством. Последнюю предложила компания «СпейсХ», она же в апреле 2021 года и выиграла конкурс. Предполагается, что челнок стартует с Земли на своей ракете-носителе (ею опять послужит тяжелый «Фалькон») и стыкуется с «Орионом» где-то в космосе, скорее всего, на окололунной орбите. У конспирологов такое решение, когда людей, челнок и луноходы доставляют на Луну за три раза, вызывает легкое недоумение: а как же в 70-х американцы все это возили за один раз, причем повторяли операцию многократно? Ответ, видимо, удастся получить только в ходе археологических исследований, которые селениты будут проводить в отдаленном будущем, восстанавливая свою историю. Вернемся к лунному челноку. Недовольные решением НАСА, конкуренты Илона Маска стали писать жалобы: мол, надо бы испытать и другие модели, вдруг предложенная им довольно громоздкая система не сработает. Однако НАСА, сославшись на нехватку финансирования, в просьбах отказало, предоставив в качестве утешения финансирование на разработку дополнительных систем лунного челнока. По-хорошему, в ходе испытаний нужно бы проверить не только как челнок садится на Луну и взлетает с

Рисунки: Johns Hopkins APL

Механическая Стрекоза, оснащенная многочисленными приборами для анализа состава атмосферы и грунта, будет искать следы жизни на Титане, спутнике Сатурна. Случится это в 30-х годах XXI века

нее, но и как он стыкуется с «Орионом». Однако в планах НАСА про такую операцию ничего не сказано. Более того, не заявлено ни о каких запусках «Ориона» для проведения подобных испытаний. Конечно, оптимально было бы отработать все действия через «Портал», но сдвиг сроков на четыре года не оставил запаса времени: человек должен быть на Луне раньше, чем будет закончено строительство инфраструктуры, что налунной, что орбитальной. Поэтому в 2024 году сразу, без дополнительных проверок тех операций, что предстоят на окололунной орбите, полетит «Артемида-3». Видимо, организаторы так уверены в своих технологиях, что рассчитывают с первого захода высадить на Луну, как указал Пенс, сначала женщину, а потом и мужчину. В свете новых веяний появилось дополнение: мужчину с небелым цветом кожи. Они, побыв какое-то время селенитами, соберут образцы породы, проведут необходимые измерения, обязательную фотосессию и с триумфом вернутся на «Орион». Так начнется новая эра освоения космоса, когда вокруг лунной базы раскинется целый научный городок с телескопами, гравитационными антеннами и многими другими средствами исследования Вселенной: число желающих растет как снежный ком. Американские журналисты уже окрестили ее «эрой Артемиды», а подрастающее поколение — поколением «Артемиды», поскольку их жизнь будет проходить на фоне развивающегося освоения нашего спутника. Поначалу запланирован один полет к Луне в год для смены экипажа, а далее, видимо, речь пойдет о формировании постоянного поселения селенитов. Залог успеха — возникновение на Луне какой-то коммерческой деятельности.

Стрекоза на Титане А вот к освоению Титана пока что приступать рано, и никакой коммерческой выгоды от этого дела ждать не приходится в сколько-нибудь обозримом будущем. Однако желание разгадать загадку феномена жизни подогревает внимание исследователей к этому спутнику. Первый раз присмотреться к Титану с близкого расстояния сумел пролетевший мимо него «Пионер-11» в 1979 году. Годом позже более тщательные наблюдения провел «Вояджер-1». Третье посещение пришлось на 2004 год, во время экспедиции «Кассини-Гюйгенс». Тогда автоматическая межпланетная станция «Кассини», предназначенная для изучения Сатурна и его спутников, построила карту Титана и сбросила на него исследовательский зонд «Гюйгенс». И он, пролетев сквозь плотный слой облаков, заполняющих атмосферу Титана, впервые передал на Землю фотографии его пустынной поверхности. Она оказалась украшена дюнами из частиц водяного льда, перемешанных с пылинками замерзших органических соединений и метановым снегом. Полет «Гюйгенса» длился недолго, панорама снята либо с большой высоты, либо с места прититанивания, подробных химических анализов зонд не провел. Впрочем, по итогам экспедиции было точно установлено, что на Титане есть моря, реки и озера из метана и этана, из густых облаков выпадают метановые дожди, снег из более сложной органики, а вулканы, похоже, извергают потоки воды и аммиака. Все это существует потому, что температура у поверхности Титана минус 179 градусов, «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

что на три градуса выше, чем температура плавления метана. То есть как Земля существует в условиях фазового перехода воды, так и Титан — в условиях фазового перехода метана: при всем различии этих веществ планетарная физическая химия оказывается схожей. Чтобы исследовать многообразие титановых ландшафтов, нужно перемещаться на большие расстояния. Поэтому у исследователей планет созрела идея послать на Титан не титаноход, а титанолет: он смог бы проводить химический анализ атмосферы и поверхности, причем, свободно перемещаясь на большие расстояния, исследовать районы, интересные с точки зрения поиска следов жизни. После триумфа американской технической мысли — вертолета, сумевшего взлететь в почти отсутствующей атмосфере Марса («Химия и жизнь», 2021, 7), сделать титанолет не так уж сложно, все-таки плотность титановой атмосферы в четыре раза больше, чем у земной, а сила тяжести в семь раз меньше. Этот проект, предложенный Лабораторией прикладной физики университета Джонса Хопкинса в 2019 году, НАСА выбрало в качестве перспективного. Проект назвали «Стрекоза», по-английски «Dragonfly», а запуск запланировали на 2026 год. Спустя восемь лет «Стрекоза» достигнет Титана и, вывалившись из спускаемого аппарата прямо в атмосфере, приступит к исследованиям. Первый целью выбрана долина Шангри-Ла на экваторе; она интересна цепями так называемых линейных дюн — на Земле нечто похожее есть в пустыне Намиб. Затем, перелетая каждый раз на несколько километров, «Стрекоза» станет смещаться, изучая районы с различными ландшафтами, и, преодолев за два с лишним года боле 150 км, в конце концов достигнет ударного кратера Селк, где обнаружен слой замерзшей воды: она выплеснулась при ударе метеорита. Предполагается, что такая ледяная лава может содержать материал глубинного водяного океана со следами имеющейся там жизни.

Поиск титановой жизни Что же будет изучать эта «Стрекоза»? Если кратко, то состав органического снега, составляющего вместе с песчинками водяного льда материал дюн, метановый цикл в атмосфере и разливы водяного льда. А основная задача — поиски следов жизни и установление условий ее существования. У титановой жизни может быть две среды обитания: это метан-этановые моря и озера жидкой воды, возникающие при ударах метеоритов, включая связанный с ними глубинный океан. В обоих случаях складываются благоприятные условия для сборки живых существ из первичных кирпичиков. А они на Титане присутствуют в изобилии. Дело в том, что в верхних слоях атмосферы под действием солнечного ультрафиолета идут интересные фотохимические реакции, в ходе которых формируются органические соединения, содержащие атомы углерода, водорода и азота. Это могут быть короткие цепочки, ароматические кольца, а также гораздо более сложные соединения, состоящие из сотен атомов. Их заметили при исследованиях атмосферы Титана, правда, состав длинных молекул расшифровать не удалось.

Эта органика конденсируется, формирует аэрозоль и в конце концов выпадает на поверхность. Растворившись в метановом море или попав в воду, пока она не замерзла и сообщается с нижележащим океаном, эти вещества могут вступать в реакции, порождая более сложные структуры, в том числе и способные к размножению, то есть живые. Номенклатуру органики по результатам анализа материала дюн и прочих пород и должна составить «Стрекоза». А потом поискать следы жизни. Главный след жизни, как мы знаем — хорошо заметное превышение числа молекул одних оптических изомеров каких-то органических соединений над другими («Химия и жизнь», 2021, 6). Если среди собранной «Стрекозой» титановой органики такое нарушение равенства изомеров будет зафиксировано, это станет прекрасным доказательством, что жизнь на Титане возможна и ее надо искать тщательнее. Другим важным следом будут аномалии в составах разных групп веществ. Например, абиотическим путем на Земле производится более полутысячи аминокислот. Однако живые существа используют и соответственно синтезируют для своих нужд лишь 22 из них. Если провести анализ аминокислотного состава земных образцов, таких аминокислот будет явно в избытке. Аналогично у живых существ большинство углеродных цепочек состоят из четного числа звеньев. То есть получается интересный принцип: всегда, когда вместо гладкого распределения молекул по какому-то признаку возникает распределение с выбросами, можно заподозрить, что причина в наличии жизни. Следуя далее по этой цепочке рассуждений, можно прийти к давней мысли: если вместо ожидаемого экспоненциального распределения объектов по какому-то признаку получается степенное, значит, с немалой вероятностью это след уже не просто жизни, а цивилизации («Химия и жизнь», 1982, 12). Важным интегральным показателем жизни станет изменение концентрации водорода с высотой атмосферного столба. На Земле реакционно-способный кислород или распадающийся при фотолизе метан служат важными следами жизни: живые существа постоянно пополняют запасы этих газов в атмосфере. На Титане роль кислорода будет играть водород. Один из интересных результатов «Гюйгенса» — намек на то, что существует поток водорода, направленный к поверхности Титана. То есть на ней присутствуют какие-то потребители водорода. Если «Стрекоза» подтвердит, что это объективная реальность, а не ошибка измерения, появится еще один аргумент в поддержку гипотезы титановой жизни. Как видно, ближайшее десятилетие готовит нам множество интересных событий, связанных как с изучением, так и с освоением если не космического пространства как такового, то хотя бы родной Солнечной системы. Не исключено, что в результате будет преодолен тот явный застой в космонавтике, который сформировался на наших глазах, когда визиты космонавтов на орбитальную станцию или путешествия роверов по марсианской пустыне превратились в мало кому интересную рутину, практически не дающую новых знаний о природе вещей.

Рисунок: Astrobotic

Коммерция и пропаганда в свете Луны

ьн я ьн ь з ни ин ния н ми я з и ь мм и н ни м ни н н зм жн н и ь ним ния, н н ьн з н и ьн я мм мм ж и нн з , мж н 1 м ни , н з ьн им и я ьи н н 2019 з н н и « и » и ь н « н и и ин» и м нии м и ьн ж и , « и », з нн я 200 , ж м ,н и ни н з , и ь н ин я ми и н ин н и ния н з ми яи н м, н н , ь ния и « », и и н н « и » з ни н н 2021 н н з м и ь и ь 1 и , ж м и н и и и н и н н ь , нн з и« и », м нь и , , н н жн ж н и ь н м из н ,

из

и ии им

я н

м и , ни ьн я ж и нн ми ни з и и н м зн ж ния

м н я ьм

В 2022 году грузовой космический корабль компании «Астроботик» доставит на Луну первый коммерческий груз и,

м н з ин н и из ж ниями, м ми ж ния ии я ь , ж ин ин и ии яз ь и ьз ь « н н », м и н з я ин и нн ни н м ни и ими и ями мж « н и и ин» жн н « ь н» и ь н н н ь и и и и н и ь и н м н и м ж м ия и м изи ж н н 2022 из з , н , и я м и мн м н « и » ж з и н н мян ь н « » з ния мм ин н и н и я мм , з и н я и и зн я из н и, н ж жими ниями мм и и н ии, н им , нь 2021 н м

, и я з и ия « ми 1» и м ьн и н ь я ми н м, з ни ния « ми » и н м м, ж , м ми ни ния « и» н н , и ни нн яж н и я « ни » я нн мм ж н н я 2021 н н нн и ин м нии иж ни ни ь н и ин и и и м , ь и и з н н н яж м и н ь ими н и ьн ими ми и н , м и н и и н м и и н з мн и ьн н ии и и ьз ни м и н м м я н зм жн , з ж нн нн мм яз н м им ьн и н я м , н н я м я и н н и ни мн и низ ии и и м н н и м н им з ь ния ми ни я н и и я им ь н 1, ми и

С. Анофелес «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

«Он размахнулся и ударил в шершавую скорлупу. Он бил и бил, пока она не лопнула; из пролома вырвалась желтоватая пыль, как из гриба-дождевика, и в глубокой трещине он увидел — нет, не глаза существ, скрывавшихся внутри, а монолитную поверхность с тысячами мелких пор...»

История завтра

Эта фотография, наверное, могла бы послужить иллюстрацией к роману «Фиаско». Но ее происхождение чисто земное: на ней показаны частично разрушенные плодовые тела слизевика Leocarpus fragilis, живущего во влажных сосновых лесах Евразии. В жизненных циклах слизевиков ползающие амебоидные стадии чередуются со стадиями плодовых тел, сложных и многоклеточных, но неподвижных (на Земле они маленькие, высотой всего около 4 мм). Это особый способ интеграции биосистем, незнакомый многоклеточным животным. Оболочка плодовых тел леокарпуса пропитана солями кальция и потому хрупка, как яичная скорлупа. Под ней находятся споры и система опорных трубочек, так называемый капиллиций. Фотография любезно предоставлена профессором Дмитрием Леонтьевым

С. Ястребов

Лабиринт, созданный из лабиринтов н

им

я и ия м н « и

Двенадцатого сентября 2021 года мир отметил 100-летие со дня рождения Станислава Лема, польского писателя-фантаста, очень популярного в России. Лем, несомненно, вошел в число гигантов польской литературы. Но столь же несомненно, что его значение шире национальных литератур. Оно даже выходит за пределы литературы в целом. Лем был мыслителем, великолепно знавшим достижения современной ему науки — недаром его всегда любили читать ученые. Его рассуждения о научных проблемах, о жизни во Вселенной, о будущем человечества не только увлекательны, но и актуальны.

м »

огда сын Станислава Лема, Томаш, изучал физику в Принстонском университете, он постоянно переписывался с отцом. Однажды Томаш Лем пожаловался своей матери, Барбаре, что отец, вместо того чтобы писать сыну о своей внутренней жизни или интересоваться его переживаниями, все время рассуждает о галактиках и о черных дырах. Барбара Лем ответила: «Внутренней жизнью твоего отца являются именно черные дыры и галактики». Естественно-научные представления действительно занимали в картине мира Станислава Лема огромное место. Для него была важна не только физика, но и биология — иными словами, не только черные дыры и галактики, но и эволюция. Разумеется, это не значит, что Лема не интересовали проблемы человеческой души. Еще как интересовали — тот, кто внимательно читал «Солярис», вряд ли в этом усомнится. Но он всегда «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Krzysztof Wojcik/Forum

«Познание необратимо, и нет возврата в сумрак блаженного неведения» («Глас Господа»).

думал о человеке в контексте Вселенной. Если угодно, он измерял человека космической меркой, насколько такое вообще возможно. Герои Лема живут в Космосе, даже если не покидают Землю. Диалог Томаша и Барбары произошел в 1990-х годах, через несколько лет после того, как Станислав Лем написал свой последний роман — «Фиаско». Жизнь писателя отнюдь не была закончена, но подвести некоторые итоги он уже мог. Художественный мир Лема сложился. Мир, в котором физическая космология, эволюционная биология и теория информации играют ничуть не меньшую роль, чем личные переживания вымышленных персонажей. Упрекать в этом Лема — все равно что упрекать Томаса Манна за то, что в «Докторе Фаустусе» слишком много говорится о музыке. Лем ни в коей мере не был мечтателем, витающим в облаках, или оторванным от жизни теоретиком. Он реагировал на вызовы своего времени — от прикладных до экзистенциальных. А природа этих вызовов часто была прямо или косвенно связана с достижениями науки. Многое он предвидел верно, многое — неверно, кое-что было недооценено и становится жгуче актуальным прямо сейчас. В любом случае ему было что нам сказать. Недаром на вопросы журналистов, желавших обсудить с ним ту или иную злободневную проблему, Лем не раз отвечал с досадой: «Я ведь об этом уже писал!..» Наша задача — внимательно прочитать лемовские тексты. Это не всегда просто. Но тот, кто приложит усилия, будет вознагражден.

К счастью, наследие Лема огромно: он всю жизнь (точнее, с момента окончания университета) не занимался ничем, кроме писательского труда, сознательно выбрав этот путь со всеми его рисками. Но в этом есть и сложность. Мало кто может претендовать на то, что знает всего Лема. Русским, да еще немцам, повезло в том, что почти все важные тексты Лема сейчас переведены на их языки (чего нельзя сказать даже об английском). В общем, на XXI век нам чтения хватит. В этой статье мы поговорим только о биологической составляющей лемовской научной фантастики, ограничившись в основном романом «Фиаско». Без ограничений, увы, не обойтись: воображение Лема настолько мощно, что обзор всей его фантастической биологии никак не уместился бы в краткий очерк. А «Фиаско» – роман итоговый. Когда Лем его писал, он, судя по всему, уже принял решение уйти из художественной литературы, но хотел уйти непобежденным. Он хотел дать на прощание сильную вещь. И он воспользовался случаем, чтобы так или иначе воплотить те идеи, которые могли быть выражены только в художественной форме. Закрыть гештальты, так сказать. В результате роман получился подобным сонету-магистралу, завершающему венок сонетов. Как известно, в этой твердой форме 15-й сонет состоит из первых строк предыдущих 14 сонетов, связуя их воедино. Лем сам говорил, что сюжет «Фиаско» «апеллирует ко всем линиям, которые он когда-либо описывал в science fiction». Несмотря на столь подчеркнутую преемственность, вещь вышла самодостаточной и яркой. Лемовское воображение разгулялось там вовсю.

Увидеть квинтян Напомним фабулу романа. Его герои участвуют в звездной экспедиции. Корабль преодолевает три тысячи световых лет, используя сложные гиперрелятивистские эффекты и проходя через невообразимые для человека области физического мира (тут вовсю звучит метафора сошествия во ад). Цель корабля — звезда Дзета Гарпии, пятую планету которой называют Квинтой. На этой планете существует технологическая цивилизация, с которой земляне хотят установить контакт. Но квинтяне не идут на контакт. Более того, они ведут себя агрессивно по отношению к пришельцам. Начинается эскалация конфликта, в которой каждый шаг землян выглядит (по крайней мере для них самих) логически обоснованным и которая скоро оборачивается применением оружия. В результате контакт не только оказывается неудачным, но и приводит к трагедии космического масштаба. Первая в истории попытка землян наладить контакт с жителями другой планеты оканчивается фиаско, как и предсказывал один из героев. Чем это интересно с точки зрения биологии? Прежде всего, важной для романа интригой служит облик квинтян. Как они выглядят — неизвестно. Земляне считают, что квинтяне намеренно скрывают от них свою

Alamy Stock Photo

внешность. Прямого ответа на вопрос, что представляют собой квинтяне, в романе нет: Лем старательно обрубил концы, предоставив читателю полную возможность для самостоятельных размышлений. Что ж, поразмыслим. Если исходить строго из текста романа, можно увидеть, что о квинтянах нам сообщаются три факта. Во-первых, квинтяне — живые. Заметим, что это отнюдь не очевидно само собой: «Нельзя было исключить чудовищной гипотезы, что гонка вооружений, истребив жизнь вплоть до ее остатков, забившихся в убежища или пещеры, продолжается теперь ее механическими наследниками». Похожие гипотезы Лем разрабатывал в романах «Непобедимый» и «Мир на Земле», да и в «Фиаско» технология Квинты порождает нечто в том же роде. Но сами квинтяне — бесспорно живые организмы. В финале романа, когда главный герой наконец-то

«Бесконечно большая информация действует непосредственно, без всякой аппаратуры» («Профессор А. Донда»)

попадает в поселение квинтян, его прибор-биосенсор, «настолько чуткий, что за пятьсот метров он живо реагировал на тканевый обмен мотылька», прямо зашкаливает, указывая на активнейший как кислородный, так и бескислородный метаболизм местной жизни. Во-вторых, квинтяне предельно неантропоморфны. Детали их биологии не раскрываются, но можно убедиться, что «города» квинтян напоминают не то колонии грибов (тут можно вспомнить разумный мицелий из рассказа Лема «Доктор Диагор»), не то поселения термитов. Разум квинтян — коллективный. Никаких самостоятельных разумных особей, хоть в чем-то подобных людям, среди них нет. Земляне умудряются понять это лишь «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Krzysztof Wojcik/Forum

нам случалось раздавить один из туннелей, похожих на серые канаты, пучками раскиданные по земле. По ним бесконечной чередой шли белые насекомые». Что именно Лем хотел сказать этим сопоставлением, мы, конечно, не знаем. Мы только знаем, что эусоциальность, такая, как у термитов и муравьев, была важным явлением в истории жизни на Земле (сейчас на эту тему можно почитать прекрасные книги Эдварда Уилсона). Попросту говоря, эусоциальность — это такой уровень взаимодействия особей, когда они объединяются в суперорганизм. Но можно взглянуть на вещи и шире: эусоциальность — способ интеграции живой материи, резко отличающийся от привычной человеку и столь ценимой им долговечной индивидуальности. Индивидуальность теплокровных позвоночных основана на том, что крупное, «дорогое» в постройке многоклеточное тело управляется сверхмощной нервной системой. Напротив, у эусоциальных животных каждая отдельная особь стоит дешево, ее нервная система относительно проста, а вот поведение колонии как целого бывает очень сложным. И кто знает, сколько альтернативных способов интеграции можно еще придумать?

Логика случая

Станислав Лем с жесткошерстной таксой Протоном, он же Тупеч, Краков, 1993

в последний момент, когда уже ничего не исправить. «Скопление голых беззащитных бородавок», внутри которых «монолитная поверхность с тысячами мелких пор — словно разрубленная пополам буханка с тягучим недопеченным тестом», — таким видит квинтянский город посол землян в самом конце романа, незадолго до финального залпа корабля. Судя по всему, Лем стремился изобразить форму жизни, биохимически сходную с земной, но настолько далекую от человека, насколько это вообще возможно. В-третьих, квинтяне имеют нечто общее с земными общественными насекомыми. Здесь автор дает читателю подсказку. Он включает в роман большие отрывки собственного раннего рассказа «Хрустальный шар», причем делает это дважды: сначала один герой смотрит голографическое представление, потом другой герой читает книгу. Случайностью это быть не может. Персонаж рассказа, профессор-энтомолог, исследует термитов, поражаясь их высокоорганизованной абсолютно чуждой жизни и попутно разрушая самое сердце их мира. Описываемая в рассказе страна термитов похожа на город квинтян: «Бесконечный лес шероховатых серых колонн. А когда остановишься, внутри слышен слабый беспрерывный мерный шелест, временами переходящий в постукивание. Когда ни прикоснешься к стене, ночью или днем, она постоянно дрожит. Несколько раз

Сменим оптику. Роман «Фиаско», что и говорить, интересен, но не будем забывать, что наш предмет — биология Лема. Каким образом «Фиаско» проливает на нее свет? Начнем с того, что «биология» для Лема значит «эволюция». Уточним, что эволюция — понятие более широкое (эволюционировать могут и неживые системы, в том же «Фиаско» встречается термин «некроэволюция»), но биология — ее важный частный случай. Что же думает Лем об эволюции жизни во Вселенной? Прежде всего он думает, что эволюция существенно случайна. Это не противоречит тому, что в развитии жизни всегда есть мощная преемственность информации. Эволюция идет в Космосе, а Космос не зависит от жизни и может, пользуясь выражением Лю Цысиня, сдать ей мертвую руку карт. Вот здесь-то и идет в ход космическая мерка, которой Лем стремится мерить все, до человека включительно. «Эволюция жизни, если она порождает Разум, совершает это серией единичных случайностей. Разум может быть погублен еще в колыбели любым звездным вторжением в окрестности родительской планеты. Космические вторжения всегда слепы и случайны; разве палеонтология с помощью галактографии, этой археологии Млечного Пути, не доказала, каким катаклизмам, каким горам трупов мезозойских пресмыкающихся обязаны млекопитающие своим возвышением и какой клубок явлений — оледенения, периоды повышенной влажности, наступление степей, изменения земных магнитных полюсов, темпов мутаций — стал генеалогическим древом человека?» На следующий год после выхода первого издания «Фиаско» Лем опубликовал в русском журнале «Природа» (1987, 9) свою замечательную статью, которая

называется «Принцип разрушения как творческий принцип». По мнению Лема, эволюция на фоне Космоса выглядит как суперпозиция множества маловероятных случайностей. «Всевышний играет с мирозданием в кости не только в масштабе атомов, но и там, где речь идет о галактиках, звездах, планетах, о зарождении жизни и разумных существ… Своим существованием мы обязаны катастрофам, случившимся “в нужном месте и в нужное время”, а также катастрофам, которые тогда-то и там-то НЕ ПРОИЗОШЛИ. Мы возникли, пройдя (если вспомнить об истории нашей звезды, нашей планеты, нашего биогенеза и эволюции) через множество игольных ушков; и поэтому 10 млрд лет, отделяющих зарождение протосолнечного облака газов от возникновения Человека Разумного, можно сравнить с гигантским слаломом, в котором не были задеты ни одни ворота. Уже известно, что ворот на трассе этого слалома было много и любое отклонение от трассы сделало бы возникновение человека невозможным». В каждый момент, когда преодолевается очередное «игольное ушко», эволюционирующая система проходит через точку выбора. Эволюция возможна, поскольку она многовариантна. Появление человека было предрешено начальными условиями Вселенной не в большей степени, чем появление автомобиля «фольксваген» или ликера шартрез. Вместо людей, «фольксвагенов» и ликеров, производимых монахами-картезианцами, в альтернативных версиях эволюции могло бы возникнуть что-нибудь другое. И потенциальных возможностей, скорее всего, было очень много. В частности, ниоткуда не следует, что эволюция сложных систем должна непременно идти в сторону дальнейшего усложнения. Реальность не соответствует этому шаблону. Еще в 1967 году Сол Шпигельман с коллегами показал, что молекулы РНК, свободно реплицирующиеся во внеклеточной системе, склонны из поколения в поколение упрощаться. Это закономерно: так они быстрее размножаются, поэтому более коротким вариантам молекул благоприятствует отбор. За несколько десятков поколений длина молекул РНК уменьшилась от тысяч до сотен, а потом и всего лишь до десятков нуклеотидов (эти маленькие, быстро размножающиеся РНК были прозваны «монстрами Шпигельмана»). Лем много раз писал о подобной эволюции и даже ввел термин «эволюция вверх ногами». Действительно, системам, эволюционирующим по Дарвину, чрезмерное усложнение противопоказано. Именно усложнение, а не упрощение таких систем требует специальных объяснений — как, например, нерациональное увеличение размеров геномов земных эукариот по сравнению с бактериями и археями (почитать о том, почему оно произошло, можно в книге Евгения Кунина «Логика случая»). Стоит ли удивляться, если на Квинте магистральное направление эволюции оказалось иным? Героев «Фиаско» довела до трагедии ложная идея, что эволюция жизни на далекой планете должна идти подобно земной. Конечно, они не ожидали встретить на

Квинте точные копии людей, но надеялись хоть на что-то сравнимое, если угодно — соразмерное человеку. Увы, изломанные векторы эволюции, движимой цепочкой космических случайностей, скорее всего, будут даже при сходстве начальных условий уводить ее в неожиданные стороны. Инопланетяне-гуманоиды фигурируют у Лема только в юмористических произведениях: всерьез он такие фантазии не принимал никогда. А между разумами, сформировавшимися на разной материальной основе, контакт невозможен. Это — глубокое убеждение Лема. В терминологии одного из лучших русских философов советской эпохи, Михаила Петрова, лемовскую позицию можно было бы выразить всего двумя словами: Космос нечеловекоразмерен. В творчестве самого Лема есть пример, очень наглядно иллюстрирующий эту мысль. В 1960-х Лем сочинил рассказ «Правда», герой которого научно доказывает, что звезды — живые существа. Жизнь там, конечно, небелковая: она основана на самоорганизации плазменных структур. И что? Делает ли это возможным контакт? «О чем мы могли бы беседовать с Солнцем? Какие идеи, понятия, проблемы могут оказаться у нас с ним общими?.. Договоритесь сначала с бактериями, живущими в вашем организме, с кустами в вашем саду, с пчелами и цветами — тогда можно будет поразмыслить над методикой информационного контакта с Солнцем». Траектория биологической эволюции менее всего похожа на прямую трассу. Гораздо больше она напоминает путь по лабиринту. «Космос — лабиринт, созданный из лабиринтов», — говорит один из героев «Фиаско». Человеку легко заблудиться в этом лабиринте, а вот пути к ефремовскому Великому Кольцу там точно нет. Для Лема подобные мечты столь же наивны, как античные мифы о человекоподобных богах. Кстати, в «Фиаско» он то и дело обращается к греческой мифологии. «Наши потомки будут относиться к нам, может быть, и с уважением — как мы относимся к аргонавтам, поплывшим за золотым руном». Вселенная, описанная таким образом, выглядит довольно мрачным местом (недаром Лем имел репутацию пессимиста). Однако не все так трагично. Наряду с опасностями темный лабиринт Космоса таит в себе и надежду. Польский философ Павел Околовский, характеризовавший философию Лема как «рационалистический натурализм с метафизическими продолжениями», подчеркивал, что в этой философии наряду с законами Природы фундаментальную роль играет случайность. Как писал сам Лем, «законы Природы осуществляются не вопреки случайностям, но через случайности». И вот в этом зазоре между законом Природы и случаем возникает свобода. Творчество существует, потому что не все в мире взаимосвязано. Именно благодаря тому, что вечным Космосом управляет случай, в нем возможен синтез эмерджентных явлений, несводимых к собственным предсуществующим элементам — например, таких, как жизнь, язык и культура. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Элемент №…

А. Мотыляев

Галлий: факты и фактики 16

Галлий, он же придуманный Д.И. Менделеевым экаалюминий, элемент номер 31, был открыт Лекоком де Буабодраном в 1875 году по спектральным линиям. Этот металл мало похож на все остальные: подобно ртути он жидок при температуре чуть выше комнатной, точнее, выше 29,77°С. Есть еще только два таких жидких металла — цезий и франций, но это щелочные металлы, работать с ними так просто невозможно. А с галлием даже проще, чем

ия Сергея Тюнина

с ртутью: он почти не испаряется. В 70-е годы ему прочили блестящее будущее (см. Химию и жизнь, 1970, 6), но оно, увы, не наступило. То есть, будущее-то осталось, но в настоящем галлий используют всего сотнями тонн главным образом для различной электроники, а также как добавку в магнитный сплав на основе неодим-железа-бора; это важнейший компонент ветрогенераторов. Посмотрим повнимательнее на настоящее будущее 31-го элемента?

Можно ли встретиться с металлическим галлием в повседневной жизни? С недавних пор — легко.

В связи с тем, что ртуть объявлена крайне вредной в любых количествах, ее запрещено использовать в бытовых приборах. Поэтому вместо ртутных градусников теперь для измерения температуры тела используют галлиевые. Они нужны тем, кто совершенно справедливо не доверяет градусникам электронным. Измерять температуру человеческого тела чистым галием не очень удобно — он твердеет при комнатной температуре и нужно ждать, пока металл снова расплавится. Поэтому чаще всего применяют его сплавы, температура плавления которых заведомо ниже комнатной. Правда, если градусник даже из галлиевого сплава хранился на морозе, немедленно им воспользоваться не удастся. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Phil Degginger / Alamy

В отличие от хорошего шоколада, галлий плавится и во рту, и в руке

Как галлий попал в смартфон? Арсенид галлия —

такой же полупроводник, как и кремний, подходящий для электроники. Его характеристики, как полупроводника, лучше, однако технология изготовления сложнее, поэтому до поры до времени его не использовали для массового производства: из арсенида галлия делали уникальные детали вроде солнечных элементов для космических станций. Появление сотовых телефонов изменило ситуацию: арсенид галлия при работе в области сверхвысоких частот дает гораздо меньше шумов, то есть обеспечивает более качественную связь, чем кремний. Поэтому с появлением связи стандарта 4G, многочисленных смартфонов и планшетов потребность в арсениде галлия резко выросла и сейчас на их изготовление идет более половины мирового производств галлия (вторая половина приходится на магниты для ветряков). Специалисты считают, что в сетях 5G связь без арсенида галлия будет невозможна: только он обеспечит ту высокую скорость обмена данными, которая и составляет сущность стандарта 5G.

Как Китай стал монополистом в производстве галлия? Последние тридцать лет мировой рынок гал-

лия сильно лихорадит. Началось все с появления на нем огромных запасов металла, накопленных в СССР. Когда они кончились, цены резко взмыли, достигнув максимума к 2001-му году. Однако потом началось быстрое падение, что полностью дезориентировало инвесторов. В принципе, грязный, так называемый первичный, галлий можно получать на любом глиноземном заводе. Ведь он верный спутник своего брата по таблице Менделеева — алюминия. Но для этого нужно оборудовать соответствующий цех, а если цеха нет, галлий идет в отходы, как это происходит на большинстве глиноземных заводов. Впрочем, потребность в галлии заставила кое-где ставить такие цеха и до недавнего времени соответствующие производства были в Японии, КНР, Южной Корее, ФРГ, а в СССР — на территории РСФСР, УССР, КазССР, ну и родившихся из них независимых государств. При этом к 2006 году в КНР получали треть первичного галлия. Изготовлением же чистого галлия занимались и занимаются многие страны. Но вот в 2009-м в КНР приняли решение сосредоточить у себя мировое производство электронных компонентов. На это выделили 10 млрд долларов,

которые были потрачены не напрасно: к 2012 году на территории Китая располагалось 80% мощностей по производству различной электроники, от микросхем до солнечных элементов. Соответственно, были созданы и производства для обеспечения их сырьем. В частности — галлием, благо алюминиевая, а, соответственно, и глиноземная промышленность в КНР развивалась успешно. В общем, к 2012 году в КНР изготавливали уже две трети мирового галлия. А в остальных странах производство оставалось стабильным. И тут оказалось, что рынок уже насыщен смартфонами, планшетами и прочими устройствами, где нужен арсенид галлия. Возникла диспропорция: его потребление перестало расти, а производство стараниями Китая росло, как на дрожжах. Надежды, что соединения галлия найдут новые рынки, например, в виде солнечных батарей для массового использования или в качестве светодиодов, не оправдались; рынок неодим-железо-борных магнитов тоже не смог поглотить весь китайский галлий. Цена упала, и это сделало нерентабельными многие некитайские производства первичного галлия. Поэтому уже в 2013 году с мирового рынка ушли РФ, ФРГ и Казахстан, в 2016-м — Япония и Южная Корея. Украина продержалась дольше всех — производство галлия там закрыли в 2019-м. Теперь в КНР сосредоточено 80% мирового производства первичного галлия. Первичный галлий еще добывают из вторсырья — этим заняты Канада, Словакия, Япония, ФРГ и США. И вот, став фактически монополистом на рынке, в 2019 году КНР на 30% увеличила пошлину на галлий, из-за чего подскочили цены на все компоненты с арсенидом галлия, изготовленные за пределами КНР. Правда, американцы оказались не лыком шиты: за год до введения пошлин они в три раза увеличили импорт галлия, то есть накапливали его. Зато теперь импорт упал: металла США закупают в два с лишним раза меньше, чем в 2016 году, а арсенида галлия — в семь раз. Перешли они на собственные источники или используют запасы — не очень ясно. Вот так выглядит галлиевый эпизод идущей на наших глазах американо-китайской экономической войны. В РФ сохранилось единственное производство галлия — на Пикалёвском глиноземном заводе в Ленинградской области, который принадлежит компании «Русал». Этот градообразующий завод мог бы исчезнуть в 2009 году, но тогда его ликвидации помешало вмешательство В.В. Путина, вызванное прошедшими в городе народными волнениями.

Что такое жидкие провода? Это именно то, что

способно обеспечить галлию светлое будущее в XXI веке. Как уже было сказано, галлий уникален тем, что при температуре человеческого тела он жидкий, однако при этом не испаряется, как ртуть, и не реагирует бурно с водой, как цезий или франций

(последний, впрочем, можно не учитывать: на Земле его считанные граммы, см. Химию и жизнь, 2018, 5). Температуру плавления можно понизить, сплавив галлий с индием — до 15,5°С, это будет сплав эгаин, а добавив олово получить рекордные 10,7°С, сплав галинстан, он-то и служит в градусниках. Более того, расплавленный галлий и его сплавы выдерживают глубокое переохлаждение; так для галинстана указано затвердевание при 19 градусах мороза. А еще электропроводность жидкого галлия ничуть не меньше, чем галлия твердого. Все эти обстоятельства делают его незаменимым материалом для так называемой носимой электроники, то есть создания электрических схем, составляющих одно целое с человеческим телом. Называя вещи своими именами — основу для создания киборгов. Для носимой электроники необходима эластичность электросхемы. Ведь тело человека постоянно, в большей или меньшей степени, изменяет свою форму. Поэтому нанесенная на его поверхность или вживленная в него электросхема должна легко поддаваться деформации. Твердые металлические проводники на такое не способны, а у проводящих полимеров при всей эластичности слишком высокое электросопротивление. Жидкий галлий, заключенный в эластичную полимерную оболочку — отличное решение проблемы. Помимо электропроводности, материал для такой электротехники должен пропускать влагу, свет и тепло, иначе человеку будет некомфортно. Если проблему с влагой и светом можно решить за счет пористой прозрачной полимерной основы, то для рассеивания тепла нужно опять-таки использовать жидкий металл, поместив в полимер его частицы: только металлы обладают прекрасной способностью проводить тепло.

Какие устройства с жидкими проводами уже придуманы? Как ни странно, таких довольно много. Это

схемы с различными датчиками, антенны, электрогенераторы, батарейки и даже прототипы искусственных органов. Вот, например, датчики прикосновений, которые используют в системах виртуальной реальности для передачи тактильных ощущений. Если сделать такой датчик в виде эластичного полимера с проводами из галлия, то при нажатии датчик деформируется, сечение жидких проводов изменится, изменится и сопротивление проходящему по ним току, и, соответственно, выделение тепла, то есть, температура. Интересно, что если на датчик наклеить полимер, цвет которого зависит от температуры, силу нажатия можно будет увидеть. Датчик другого типа состоит из двух электродов и диэлектрической губки между ними, то есть это электроконденсатор. При нажатии губка сжимается и емкость конденсатора меняется. Для нормальной работы датчика у губки должна быть «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Так работает перчатка виртуальной реальности. Человек, на кисть которого нанесены термодатчики, вынимает шар из горячей воды и держит его тремя пальцами, а мизинец и безымянный оттопырены. Сведения о температуре пальцев поступают в нагреватели перчатки, которая надета на руку другого человека. В результате три его пальца и ладонь чувствуют тепло и возникает иллюзия, что в руке зажат горячий предмет

большая диэлектрическая проницаемость. Чтобы этого добиться, в полимер опять-таки встраивают частицы жидкого галлия, которые свободно деформируются вместе с губкой. С такими датчиками уже созданы перчатки, способные передавать и принимать информацию о тактильных ощущениях. В них встроены как датчики прикосновений, так и термодатчики, а также миниатюрные вибраторы. Комплексную систему из нескольких датчиков, соединенных проводами и помещенных в слой прозрачного пластика, называют электронной татуировкой. Она может включать эластичные датчики звуков, прикосновений, деформации кожи, термодатчики. С помощью такой татуировки удается собрать все данные, например, для того, чтобы искусственная кисть руки повторяла движения руки человека. Соединив жидкими проводами твердые датчики, удается сделать татуировку, которая станет вести мониторинг здоровья. Для питания всех этих датчиков придумано несколько способов. Это может быть и трибоэлектричество, добываемое трением волокон генератора при движении человека, и термоэлектричество, и даже утилизация электромагнитного загрязнения с помощью антенн. Естественно, все генераторы гибкие и эластичные, то есть их металлические части построены из жидкого галлия; правда в антенны пришлось добавить еще и чешуйки серебра: сам галлий с вылавливанием электромагнитных волн из окружа-

Из жидких галлиевых проводов и гибкого пластика можно сделать электрическую татуировку, которая повторяет контуры человеческого тела, даже складки на коже в месте сгиба пальца. Сведения о движениях пальцев, снятые датчиками, вмонтированными в эту татуировку, можно передать за тысячи километров, и там робот-рука выполнит те же самые движения, какие делает, скажем, опытный врач в своей клинике (Science Advances, 2021, 7)

Как из галлия сделать насос и мускул? Инте-

реснейшая особенность галлия состоит в том, что на его поверхности присутствует оксидная пленка. Эка невидаль, скажет читатель, и у того же алюминия она есть, защищает металл от окисления. И будет не прав потому, что алюминий — твердый, а галлий при привычных нам температурах — жидкий. И поверхностное натяжение у галлия с пленкой и галлия без пленки разное. Более того, у окисленного галлия оно столь велико, что капля способна длительное время сохранять причудливые формы, заподозрить которые у жидкости затруднительно. А главное, что оксидную Фото: М.Ю. Корнилов

ющей среды не справляется. Электричества удается добыть довольно много. Так, трибоэлектрическая наклейка на коленке позволяет питать небольшой прибор, например электронный термометр. Лишнее электричество, созданное генератором, можно запасти в гибком аккумуляторе, электродами которого служат жидкий галлий и графитовая паста, а электролит помещен в гидрогель. Одним из шедевров кибергостроения можно считать электрическую вставку в кровеносный сосуд, которую пока опробовали на кролике. Помимо электросхемы, на эту вставку были нанесены клетки трех типов, необходимые для ремонта сосуда, а именно клетки энодотелия сосуда, гладкие мышечные клетки и фибробласты аорты. Благодаря току, протекающему по встроенной в полимер катушке из жидкого галлия, эти клетки быстро сформировали сосуд. Более того, действуя импульсами тока в их ядра удалость внедрить ген, кодирующий флуоресцентный белок: об успехе операции судили по свечению сосуда. То есть, в будущем можно таким образом внедрять какие-то целевые гены. В общем, сосуд-вставка прекрасно врос в сосуд кролика, оброс нужными клетками, к тому же генномодифицированными, а сам потом рассосался. Есть идеи, как с помощью галлия создать и искусственный глаз, который можно вживить человеку. Как видно, до реальных киборгов еще далеко, но тенденция вполне понятна и жидкий галлий тут ничем не заменишь.

Лето. Жара. Жидкий галлий набрали в шприц, и он под действием тепла стал оттуда выдавливаться. Однако оксидная пленка на поверхности капли не дает ей упасть

Кролику вживили сосуд из биоразлагаемого пластика с галлиевым электропроводом. На пластик были нанесены клетки, из которых состоит кровеносный сосуд. Под действием электротока они не только прекрасно заместили пластик, но и были подвергнуты генетической модификации: за счет электропорации, то есть создания с помощью электрического поля пор в мембранах клеток, в них были введены плазмиды, несущие генетическую вставку. В этом опыте она кодировала зеленый флуоресцентный белок (Matter, 2020, 3)

пленку можно убрать, приложив электрическое поле или полив кислотой. Тогда капля растечется. Когда же поле уберут, растекшаяся капля снова станет округлой. Этим явлением можно воспользоваться для изготовления еще одного важного атрибута киборга — микрофлюидной системы, фактически, микросхемы, только в ней по микроканалам циркулируют не электроны, а жидкости. Самое очевидное применение таких систем — вживляемые аптечки, которые по сигналу датчиков выделяют в кровь необходимые вещества. В простейшем случае — однокомпонентные, например, инсулин, но есть идеи использовать и несколько компонентов; тогда смешение жидкостей будет идти по какому-то алгоритму. Очевидно, что таким системам нужны микроскопические вентили и перекачивающие устройства. В таком качестве прекрасно показала себя капля галлия. За счет изменения поверхностного натяжения она вибрирует и создает так называемую силу Марангони, которая двигает жидкость по микроканалу. Фантазеры считают, что из жидкого галлия на том же принципе можно сделать металлические мускулы для роботов. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Совершая колебания под действием тока, капля галлия, распложенная посередине нижней стороны канала четырехугольной формы, за считаные секунды заполняет его окрашенной жидкостью, налитой в правый верхний угол (Proceedings of the National Academy of Science, 2014, 111, 3304)

Если эта фантазия воплотится в каком-то виде в жизнь, жидкие роботы, которых в фильме «Терминатор-2» сделали из ртути, окажутся не такой уж чепухой.

Как галлий поможет борьбе с болезнями? За

счет двух качеств: низкой температуры плавления и способности нарушать метаболизм железа в клетках бактерий. В принципе, медики давно уж мечтают применять наночастицы для доставки лекарств. Металлические наночастицы вызывают большой интерес, поскольку металлом легко управлять, например, воздействуя электрическими и магнитными полями, и он прекрасно аккумулируют тепло. Однако делать наночастицы из довольно тугоплавких металлов не так уж просто. Другое дело — жидкий галлий. Он дает материаловедам возможность играть размерами наночастиц, заключать внутри частиц и располагать на их поверхностях различные целебные и функциональные вещества, которые отлично прикрепляются к оксидной пленке на поверхности галлиевых капель. Эту пленку можно убрать изменением кислотности, и в результате высвободится связанное с ней лекарство. Так происходит при попадании частицы в раковую клетку, где кислотность всегда высока. При поглощении наночастицы клеткой она оказывается в экзосоме — внутриклеточном пузырьке,

окруженном мембраной. Это затрудняет выход лекарства. С помощью инфракрасного излучения, однако, удается превратить округлые частицы галлия в длинные бруски; они прорвут стенки экзосомы, и лекарство подействует. Для этого надо всего лишь декорировать галлий чешуйкам графена, который и поглощает излучение. Есть идеи использовать такой механизм для непосредственного механического уничтожения клеток. Способность галлия нарушать метаболизм железа использовали, например, при попытке побороться одновременно с палочкой Коха, возбудителем туберкулеза, и ВИЧ. По данным ВОЗ, среди 9 млн человек, ежегодно заболевающих туберкулезом, у 13% имеется СПИД. А причина в том, что оба вредителя селятся в одних и тех же клетках — макрофагах, где становятся неуязвимыми для иммунной системы. Более того, туберкулез может протекать в неявной форме, когда пораженные палочкой Коха клетки формируют специфические образования, грануломы, где живут годами, недоступные для лекарств. А потом они вызывают вспышку болезни. Вот против них, как оказалось, и можно направить наночастицы галлия. В организме человека металлический галлий превращается в оксид-гидроксид, который, растворяясь, порождает ионы трехвалентного галлия. Они-то и нарушают цикл железа у бактерий. Как показывают опыты на культуре клеток, макрофаги с удовольствием заглатывают наночастицы галлия, а далее он начинает свое доброе дело — уничтожает спрятавшихся в макрофаге бактерий и, как это ни странно, вирусов. Такие наночастицы, относительно безвредные для человека, позволяют бороться с обеими страшными болезнями. По крайней мере, держать заразу под контролем. Для борьбы с инфекцией пригодятся и соли галлия: растворяясь, они дадут в кровь ионы галлия, которые, попав из крови к бактериям, могут их уничтожить, вмешавшись в оборот железа. Пока такая способность найдена по отношению к двум крайне неприятным больничными инфекциями — Acinetobacter baumannii и Pseudomonas aeruginosa. Характерная их особенность — образование бактериальных матов в медицинском оборудовании, откуда они могут попасть в человека. Бороться с такими матами сложно, ведь его клетки защищены матриксом, сформированным ими внутри мата, да и ведут они крайне неактивный образ жизни, а в довершение ко всему еще и приобрели устойчивость к антибиотикам. Галлий же неплохо уничтожает их. Впрочем, никаких реальных лекарств на основе галлия пока нет, это все предварительные, хотя и многообещающие, работы. Если они приведут к практически важным результатам, судьба галлия окажется не столь печальна, как сейчас, и он перестанет тысячами тонн отлеживаться в отвалах пустой породы при переработке бокситов.

Фотоинформация

С. Анофелес

О движении жидких капель

ь , иж ни , , змн ж ни жи м ии и ж мн ни , н я ни ьн жн и и и м, ь жизнь н ь ь м из ьн м иж ни , и змн ж ни из н 2009 н н и з ним ьн м жн н и и из нз ни и жимин м н м , 20 , , мм я н и ии ни и и м н и и ин из ни ия н з м н я н м н и ия з , и н и ин и з н и ия ни зни и з , и м н ния м ья из ин и ни ия и н н и и я и ни и м м з яя ь м ь ми , и и н я м и, иж я и ия н я ня н н ь

з н мя я и я, и м ьми ьни , н ми я н я ям м, и м и ь, м жн з м и ь, ьми ьни н и ьн н нь, , низ н , я

ия жи , иж ни з н н ни м н и н н н яж ния и ния н ь ни и жи н н и, з ь и ния и н н яж ни м м нн м ни и н н и ния низ н , з н низ и и и и ини из н н ь я, ь я и и и из из ни и м ии жи ния н и н яж ни , ни я и я , н н ин и н з ь н ь н н я, зни ни и ни и н и я м м н м н н н яж ни я и и им , н и и и и я м нь и ь и ни я и и иж ни и ь , м ниям н и ь и н зм и

я и и иж ни , я н ин н ям н и я ям ьн и я и я и я я , я нь н и я з и

иж

ми н

з и н я н

нь и я

и,

м и

, -

ни и и ь н , и , ян м и н ь и я ь и н ян жн м м ь и

я я,

я и

Фото из статьи Jiang Wu е.а. Nanoscale Footprints of Self-Running Gallium Droplets on GaAs Surface, PLoS ONE, 2011, 6, 6 «Химия и жизнь», 2020, № 9, www.hij.ru

Кирилл Кухмарь/ТАСС

История современности

Алмаз: история искусственного Пространство погружено во время, и поэтому у всего есть история; есть она и у алмаза. И ее последние три четверти века более интересны для нас, нежели предшествующие века. Потому что это история создания искусственного алмаза — а значит, история и науки, и страны, в которой мы живем. 24

Почему алмаз Но прежде всего — почему алмаз? Причина — наша, то есть человеческая, глупость. Мы уклоняемся от рассмотрения мира в его сложности и многообразии, мы ленимся строить адекватные модели, мы делим все на черное и белое и всегда ищем «самое». Алмаз считался и по сей день считается самым твердым веществом. У твердости нет фундаментального физического определения, это композиционный параметр, и она зависит от

того, как ее измерять, но для психологии это не имеет значения. На слово «самое» дрессированная рыбешка клюет безотказно. Физика алмаза замечательно интересна, но это можно сказать, наверное, о любой физике. Во всяком случае, это скажет любой физик о своей области. Интерес именно к алмазу подогревается, во-первых, инженерными, техническими применениями (о них мы еще как-нибудь расскажем), во-вторых, некоторыми его дейс твительно уникальными параметрами, на которые опирается это применение, а в-третьих — его ролью в культуре. Если судить о роли в культуре по количеству ссылок в Интернете, то алмаз занимает среди драгоценных камней первое место; следующие по популярности — жемчуг и рубин. Роль в культуре опирается на уникальные параметры, но еще и на психологию. Например, сапфир и рубин могут быть и дороже алмаза, и смотреться симпатичнее, но алмаз имеет больший коэффициент преломления и дисперсию, что позволяет его огранить так, что он будет сверкать и привлекать внимание. Ради чего его и нацепляют на себя. Большая роль в культуре и технике повлекла многочисленные попытки синтеза алмаза. Всерьез проблемой занялись в середине прошлого века, и в СССР — мы подбираемся к теме данной статьи — эти попытки были очень сильно переплетены с государственной, то есть партийной, машиной. Это переплетение делает тему особо интересной — и тут нам неожиданно и сильно повезло. Журнал «Успехи физических наук», который представлять нашим читателям не требуется, опубликовал статью «Загадки синтеза алмаза в Институте физики высоких давлений АН СССР». Автор — Сергей Михайлович Стишов — академик РАН, директор, позже — научный руководитель Института физики высоких давлений, завкафедрой в МФТИ. Специалист в области физики фазовых переходов, физики высоких давлений и техники эксперимента, автор статей в нашем журнале (1991, 4, 5). Он предваряет свою статью такой аннотацией: «На основе архивных материалов описывается история синтеза алмаза в Институте физики высоких давлений АН СССР (ИФВД). Многие детали этой истории неясны до сих пор. В частности, неизвестно, кто был тот сотрудник ИФВД, увидевший в своем аппарате первый синтетический алмаз в СССР. Не вполне также ясно, почему группа высоких давлений в Институте кристаллографии АН СССР, чрезвычайно близкая к успеху, была безжалостно уничтожена. Описанная история дает определенное представление об организации науки в СССР, часто идеализируемой в настоящее время».

Первые попытки синтеза Опираясь на статью Стишова, попробуем рассказать об истории синтеза алмаза. Попытки получения искусственного алмаза предпринимали издавна и много раз; вот две, самые известные. Английский химик Джеймс Хенней в 1880 году нагревал различные органические вещества в стальных трубах, заваренных кузнечным способом. Он получил прозрачные кристаллики, переданные затем на хранение в Британский музей. Мало

Исследователи лаборатории General Electric, впервые осуществившие синтез алмаза (слева направо): Френсис Банди, Герберт Стронг, Трейси Холл, Роберт Венторф, Энтони Неред, Джеймс Чейни (Скенектади, 1955) Искусственные алмазы, произведенные в лаборатории экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса в Институте геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения РАН в Новосибирском Академгородке, 2017

кто верил, что кристаллики Хеннея представляют собой алмазы. Тем не менее многими годами позднее английский кристаллограф Кэтлин Лонсдейл исследовала эти кристаллики с помощью рентгеновского анализа, и, к общему удивлению, кристаллики действительно оказались алмазами. Метод Хеннея, как мы теперь знаем, не мог обеспечить необходимые условия (давление и температуру) для получения алмазов, таким образом, появление алмазов в его опытах — загадка. Возможно, он использовал алмазные кристаллики в качестве затравки и принял какие-то из них за продукт своих исследований, или кто-то просто подкинул их в шихту. Немного позже, в 1897 году, французский химик Анри Муассан кристаллизовал углерод из расплавленного железа и получил кристаллики; но они оказались карбидом кремния — железо содержало примесь кремния. В качестве некоторого курьеза заметим, что именно карбид кремния (муассанит) нынче применяют как имитатор алмаза — у него немного меньше дисперсия, зато выше коэффициент преломления (у другого имитатора, фианита, — наоборот). В середине прошлого века три страны, США, СССР и Швеция, лишенные в то время природных алмазов, озаботились проблемой их искусственного получения. Одна из причин — потребность в алмазных фильерах для вытяжки вольфрамовой проволоки, из которой делали нити накаливания электрических лампочек и нагреватели катодов электронных ламп. Второе применение менее известно, но это вся тогдашняя электроника и важнейший кусок теперешней. В США или в Швеции задача синтеза алмаза ставилась на уровне отдельной, хотя и крупной «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Тетраэдрическая установка Холла, в 1954 году в ней был синтезирован алмаз из графита с добавкой FeS, при температуре 1600°С и давлении 70 тыс. атм.

будет руководить соответствующими исследованиями при давлениях до 30 тыс. атм и 2000 К. Заметим — не разрабатывать аппаратуру «для дяди», а руководить исследованиями. К тому времени были опубликованы статьи, из которых следовало, что для синтеза алмаза потребуются более высокие давления. Однако в то время никто в мире, включая патриарха высоких давлений Нобелевского лауреата Перси Бриджмена, не владел техникой получения необходимой комбинации давления и температуры (60 тыс. атм и 2000 К). Поэтому Несмеянов проявил осторожность. Итак, указания даны, заявки сделаны — наступила тишина.

Прошло восемь лет 1

2 1

Камера высокого давления «чечевица», созданная в ИФВД: 1 — фигурные поршни из твердого сплава; 2 — стальные поддерживающие кольца; 3 — литографский камень, передающий давление; 4 — нагреватель; 5 — образец, графит

компании. В СССР же она приобрела общегосударственное значение благодаря постановлению Совета Министров СССР от 28 августа 1947 об организации работ по получению искусственного алмаза. Этим постановлением Институту кристаллографии поручалось приступить к проведению «исследовательских и экспериментальных работ по получению искусственного алмаза», а Институту органической химии, в котором была лаборатория высоких давлений, — изготовить аппаратуру высокого и сверхвысокого давления для синтеза алмаза. Для общей характеристики ситуации заметим, что в СССР если одно предприятие писало письмо в другое и о чем-то просило (продать, передать, проконсультировать и т. д.), то фраза «для работ по постановлению» была весьма полезной. Есть много отчетов и воспоминаний о синтезе алмазов в лабораториях фирм Swedish General Electric Company (Швеция) и General Electric (США). В СССР все эти работы проводились под грифом «секретно», но с тех пор прошло много времени, и сейчас все это представляет только исторический интерес. К сожалению, никто из непосредственных участников работ не оставил воспоминаний. Однако, используя сохранившиеся архивные материалы, можно частично восстановить ход событий. Вслед за постановлением Совмина, почти мгновенно, А.Н. Несмеянов, который был тогда директором Института органической химии АН СССР, сообщил президенту Академии наук С.И. Вавилову, что кандидат физико-математических наук Л.Ф. Верещагин

Наступает 1955 год, и в июле в «Nature» выходит американская статья «Man-made diamond» — простенько так, «Рукотворный алмаз». Однако детальные сведения об условиях синтеза и аппаратуре высокого давления не были раскрыты. Статья мгновенно была переведена на русский язык и появилась в декабрьском выпуске журнала «Успехи физических наук». В том же году была опубликована статья о работе шведов — в малодоступном журнале фирмы ASEA. В статье говорилось, что алмаз был синтезирован в лаборатории фирмы в 1953 году. Эта информация стала известна и в отделе науки ЦК КПСС, и в Совете министров, о постановлении вспомнили и поинтересовались, как идут дела. Куратором алмазной проблемы в АН СССР был серый кардинал Академии, в то время главный ученый секретарь АН СССР А.В. Топчиев, который много сделал в нефтехимии, а кроме того, был организатором так и не состоявшейся конференции по разгрому советской физики. По-видимому, его и вызвали на ковер, а он уже в свою очередь вызывал на ковер поскромнее подотчетных ему лиц из Института кристаллографии и из уже отдельной Лаборатории высоких давлений АН СССР. Оказалось, что никакой аппаратуры, пригодной для синтеза алмаза, Институт кристаллографии от Лаборатории высоких давлений не получил и соответствующие работы в Лаборатории практически не проводились. Поэтому в Институте кристаллографии стали сами чтото мастерить и построили двухцилиндровый гидравлический пресс на 600 и 800 тонн, способный обеспечить механическую поддержку камеры высокого давления. А также камеру типа цилиндр-поршень, на которой удалось получить давление около 60 тыс. атм, достаточное для синтеза алмаза. Казалось, победа близка. Попутно произошло следующее. В марте 1958 Кэтлин Лонсдейл с сотрудницей обнаружили никель в искусственных алмазах, произведенных в General Electric. Стало ясно, что никель при синтезе алмаза служит растворителем-катализатором. Заметим, что О.И. Лейпунский еще в 1939 году указывал на важность использования переходных металлов (железа) при преобразовании графита в алмаз. Об этом никто не помнил или не знал. Правда, Трейси Холл использовал троилит (сульфид железа, FeS) как катализатор в первых успешных опытах по синтезу алмаза, но он основывался на нахождении троилита вместе с алмазом в метеорите из Аризонского кратера.

В апреле 1958 года Холл, к тому времени уже покинувший лабораторию General Electric, опубликовал описание нескольких устройств для получения высоких давлений, включая модифицированные наковальни Бриджмена и так называемую тетраэдрическую установку, способную генерировать давление 100 тыс. атм и температуру 3000°С посредством индукционного нагрева. Последнее было важно, поскольку в шведских опытах высокая температура создавалась термитными смесями. Что, естественно, менее удобно. В июле 1958 года Л.Ф. Верещагин, уже в ранге директора Института физики высоких давлений АН СССР, принял участие в Гордоновской конференции по высоким давлениям в США, где Трейси Холл выступил с докладом «Развитие высоких давлений и высоких температур». В результате этой поездки Верещагин заключил, что игра стоит свеч и следует принять активное участие в решении алмазной проблемы. Что происходило за кулисами и под ковром, мы не знаем, но в октябре появилось постановление Президиума АН СССР о неудовлетворительном состоянии работ по синтезу алмаза и передаче функций ведущей организации по проблеме алмаза и боразона Институту физики высоких давлений. Что касается боразона, то он появился на сцене не случайно. А потому, что годом раньше Роберт Венторф объявил о синтезе при высоких давлениях кубической сверхтвердой формы нитрида бора BN, которую назвали «боразон». Однако детали синтеза не раскрыл. Неясно, почему академик А.В. Шубников, директор Института кристаллографии, так легко сдался. Конечно, он мог внезапно разувериться в возможности решить проблему с помощью своих сотрудников. Но больше это похоже на устранение конкурентов; эта задача была решена, по-видимому, не без помощи А.В. Топчиева. Руководство АН СССР даже не попыталось сохранить параллельную, конкурирующую с Л.Ф. Верещагиным группу, как это часто делали при решении важных задач.

Все секретно Для решения проблемы Верещагин организовал несколько параллельно работающих групп, общение между которыми категорически запрещалось (естественно, все происходило под грифом «секретно»). Каждая из групп создавала свой аппарат высокого давления, так или иначе копируя различные американские образцы. Одновременно делались попытки синтезировать алмаз. И тут, как по заказу (а может быть, именно по заказу), появляются распоряжение Совета министров и постановление Президиума АН СССР, обязывающие Институт получить боразон в 1959 году и алмаз в 1960–1961 годах. Верещагин регулярно посылал Топчиеву письма о прогрессе в синтезе боразона, причем в этих письмах приводились данные о кристаллической решетке полученных кристаллов, не соответствующие данным боразона, и о примеси никеля, которой в нем не должно быть. Но при этом утверждалось, что это боразон. Ситуация на самом деле была проста. Поскольку детали синтеза боразона в первой статье Венторфа не были раскрыты, кто-то решил, что если никель как ката-

лизатор работает в случае синтеза алмаза, то почему бы не использовать никель и для синтеза боразона? По-видимому, настоящий боразон получили в ИФВД не ранее марта 1961 года, после того, как Венторф опубликовал технологию синтеза, включающую использование щелочных и щелочноземельных металлов как катализаторов. Скорее всего, он был получен в 1964 году. Примечательно, что Л.Ф. Верещагин располагал некоторым количеством настоящего американского боразона, хотя этот материал не был, мягко говоря, легкодоступным. Может быть, именно это обстоятельство придавало участникам предприятия уверенности в счастливом исходе. Вся эта история с боразоном сыграла роль дымовой завесы и позволила выиграть необходимое время. В октябре 1959 в «Nature» появилась подписанная все той же командой статья с многообещающим названием «Приготовление алмаза» с детальным описанием условий синтеза алмаза. Это сыграло свою роль, и в марте 1960 года Верещагин доложил на Президиуме АН СССР результаты успешных экспериментов по синтезу боразона, хотя и загрязненного никелем, и алмаза. В постановлении Президиума так и написано: кристаллы, загрязненные никелем. Удивительное в этом постановлении то, что алмаз, который был главной целью, упоминается какойто скороговоркой, на втором месте. И все-таки в 1960 году алмаз был получен. Однако кто и когда это сделал первым, неизвестно до сих пор. Предположительно, первый успешный синтез алмаза был осуществлен 17 марта, и не с помощью каких-то монстрообразных аппаратов, а в скромном устройстве, представлявшем собой модификацию наковален Бриджмена. Это устройство, получившее название «чечевица» из-за формы его рабочего объема, и легло в основу промышленного производства алмазов в СССР. Однако описание этого устройства было опубликовано лишь спустя 38 лет, за авторством Л.Ф. Верещагина, В.Н. Слесарева и В.Е. Иванова, в Сборнике трудов ИФВД за 1998 год. Последовали некоторые награды. В 1960 году Верещагин был избран членом-корреспондентом АН СССР, в 1961 году Ленинская премия была присуждена Л.Ф. Верещагину, В.А. Галактионову и Ю.Н. Рябинину, в 1963 году Верещагин стал Героем Социалистического Труда, а в 1966 — академиком. Такова реальная, хотя и не полная история алмазного синтеза в СССР. Эту историю можно было бы не описывать, если бы она не отражала определенных механизмов функционирования советской науки, включавших связи ЦК КПСС с Советом министров, их обоих с Академией. Вне этих цепочек невозможно было реализовать хотя бы сколько-нибудь дорогой проект, даже если он сулил моральные и материальные дивиденды. Представляется, что команда Института кристаллографии хоть и была близка к победе, но не обладала необходимым административным ресурсом, для того чтобы успешно завершить проект по созданию искусственного алмаза.

Л. Намер м ж

и «

м и и изи

ии и н

и », 2019,

«Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Научный комментатор

Валерий Шарифулин/ТАС

Малые дозы радиации против ковида С декабря 2019 года коронавирус унес жизни более четырех миллионов человек. Болезнь пока плохо поддается лечению. Медики пробуют разные подходы и среди возможных средств рассматривают облучение малыми дозами радиации (МДР). Не остались в стороне и российские исследователи, обзор Д.В. Салеевой и Г.Д. Засухиной, посвященный перспективам применения малых доз радиации в комплексной терапии COVID-19, опубликован в четвертом номере журнала «Вопросы вирусологии» за 2021 год 28

огда SARS-CoV-2 размножаетс в зараженн х клетках, они погиба т, в дел содержимое в межклеточну среду. Соседние клетки реагиру т на тот в брос, синтезиру цитокин воспалени , например интерлейкин-6 (ИЛ-6). Эти цитокин привлека т к месту заражени моноцит , макрофаги и Т-клетки, котор е также в дел т провоспалител н е цитокин . Если не удаетс б стро победит инфекци , макрофагов и цитокинов становитс все бол ше Раз гравшийс цитокинов й шторм усиливает воспаление, повреждает клетки легких, в з вает микрососудист е нарушени . Развиваетс остра д хател на недостаточност , котора часто становитс причиной летал ного исхода. Лечение COVID-19 должно борот с с вирусами, восстанавливат поврежденн е д хател н е пути и минимизироват последстви воспалени , а лучше умен шит поток клеток, в з ва щих воспаление, в легкие. Пока что медики испол зут препарат , котор е уже ест на р нке — создание нов х потребует нескол ких лет, а также присматрива тс ко всем потенциал но действенн м методам терапии. Среди них — рентгеновское облучение в мал х дозах, котор е пов ша т иммунн й статус и облада т противовоспалител н м действием. Метод неинвазивн й, подходит дл массового применени , в том числе в странах с низким уровнем дохода. Однако к тому методу пока относ тс с осторожност , хот испол зоват лучеву терапи дл лечени воспалени легких начали давно. Вперв е метод опробовали в 1905 году специалист Пенсил ванского университета Джон Массер и Д вид Эдсолл. Правда, они

работали с бол н ми не вирусной, а бактериал ной пневмонией, при которой клиническа картина ина . У пациентов воспал тс и отека т ал веол легких, в них скапливаетс жидкост , затрудн ща д хание. Исследователи предположили, что облучение ослабит воспаление и ускорит в ведение жидкости. Метод показал себ неплохо — пациент почувствовали облегчение. Но потом по вилис антибиотики, и от лучевой терапии стали постепенно отказ ват с . Тем не менее, к 2013 году накопилис данн е о 863 бол н х разн ми типами пневмонии, котор е прошли курс лучевой терапии, и 83% исцелилис . В и не 2020 года специалист Университета Эмори (США) под руководством доцента Мохаммада Хана пролечили МДР п т бол н х COVID-19. Пациентам требовалс дополнител н й кислород, их состоние ухудшалос . Бол н м облучили легкие дозой 1,5 мГр в течение 10-15 минут. В течение суток у чет рех облученн х пациентов улучшилос д хание, троих в писали сразу, одного через две недели. Анализ крови и повторна визуализаци подтвердили, что состо ние легких улучшилос . Чет рех пациентов контрол ной групп не облучали, и их состо ние продолжало ухудшат с . Конечно, медиков тревожат веро тн е последстви рентгеновского облучени . Одно из них — повреждение облученн х клеток. Однако легкие бол н х, котор х лечили мал ми дозами, не пострадали. У них не набл дали отека легких, скоплени клеточной жидкости или белков или же маркеров окислител ного стресса. И д шали они нормал но. Очевидно, токсичност облучени про вл етс либо в исследовани х in vitro, либо при более в соких дозах. Правда, среди специалистов нет единого мнени о том, каку дозу считат безопасной. Возможн е значени колебл тс от 0.05 Гр и в ше, некотор е медики склон тс к дозе 0.05 Гр, котора корректирует иммунологические реакции, не поврежда при том облученн е ткани, другие специалист кспериментиру т с дозами до 1 Гр.

Еще одно нежелател ное последствие облучени — активаци латентн х вирусов, то ест вирусов, котор е «дремл т» в организме, никак себ не про вл . К ним относ тс , например, вирус Эпштейна — Барр или вирус простого герпеса. Но доказано, что активаци вирусов, по-видимому, происходит при более в соких дозах. И, наконец, рентгеновское облучение может спровоцироват образование злокачественн х опухолей. Опасени обоснованн , но оп т же у медиков ест основани наде т с на благопри тн й исход при испол зовании мал х доз. С 1940-х до конца 1960-х годов, то ест уже в начале похи антибиотиков, радиаци испол зовали дл лечени хронического отита, назофарингита и некотор х других заболеваний, особенно у детей. За два дес тка лет медики пролечили около двух миллионов пациентов, и не отметили ни одного случа рака. Более того, МДР могут защищат от канцерогенеза, в званного в сокими дозами, а также от действи т жел х металлов и некотор х других веществ. Ест такое пон тие, гормезис — положител ное вли ние мал х доз стрессоров. В случае МДР м имеем дело как раз с гормезисом. По данн м, котор е собрал понский исследовател Шизуё Суто, профессор Университета С дзицу, жители Японии, пережившие атомн е бомбардировки и получившие доз менее 0,5 Гр, умирали от солидн х раков реже, чем в среднем по стране, и некотор е автор полага т, что то обусловлено ффектом гормезиса. Сейчас медики всер ез рассматрива т возможности испол зовани МДР дл лечени бол н х COVID-19. Они кспериментиру т с дозами, с количеством сеансов (пациентов облуча т однократно или два-три раза с интервалом в нескол ко дней) и с локализацией — облуча т либо легкие, либо все тело. Бол шинство исследований нацелен на облучение легких, однако облучение всего тела в з вает не местну , а системну активаци иммунной систем , по тому может

б т более ффективн м. Вирус SARS-CoV-2 не ограничиваетс легкими, он поражает и другие важн е орган , такие как сердце и почки. Следовател но, активаци системного иммунного ответа, позволит контролироват вирус лучше, чем местное облучение легких. Однако ти два метода облучени нужда тс в тщател ном сравнении с точки зрени осложнений, риска и терапевтического ффекта. Российские исследователи (специалист Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН и Федерал ного медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназ на ФМБА России) определ ли вли ние МДР (0,1 Гр) на лимфоцит здоров х доноров. Спуст час после облучени в клетках снижалас активност гена ИЛ-6 и функционал на активност дерного фактора «каппа-би» (NF-κB), котор й, в том числе, контролирует воспаление. В то же врем в лимфоцитах возрастала активност систем гена Р53, способству щей стабилизации клеток и защища щей их от повреждений ДНК. Так на клеточном уровне про вл етс ффект гормезиса. Все специалист , обсужда возможност испол зовани МДР дл бор б с COVID-19, сход тс в одном — знаний не хватает. Однако МДР пока можно испол зоват дл спасени пожил х пациентов, страда щих от острой д хател ной недостаточности. У них злокачественн е новообразовани вр д ли по в тс , потому что на то требуетс определенное врем , а стар м л д м отпущено не так много лет. Кстати, в Университете Эмори облучали именно пожил х пациентов, от 64 до 94 лет, средний возраст 90 лет. Специалист предлага т назначат облучение в качестве поддержива щей терапии нар ду с лекарствами — ингибиторами цитокинов воспалени . Эффективност тих лекарств нев сока, и облучение мал ми дозами может ее усилит .

Н. Анина

«Хими и жизн », 2020,

9, www.hij.ru

Проблемы и методы науки

Иллюстрация Сергея Тюнина

Ковид вам на язык!

зык окружает нас, потому что мы используем его для общения. Но даже и на необитаемом острове он будет нас окружать. Например, потому, что мы будем строить плот. Для читателя «Химии и жизни» строить плот на необитаемом острове — вполне естественное занятие. Транспортируя бревно из леса на стройплощадку и задумавшись о химии или о жизни, мы уроним его себе на ногу, откроем рот — и вот, язык радостно окружил нас. А если поблизости есть скалы — то язык даже сбегал по своим делам и вернулся. Язык не просто существует, он живет, а значит — изменяется. Язык изменяется и сам по себе, и под действием изменений в мире, а физик добавит, что эти изменения не всегда можно разделить. Язык реагирует на все происходящее, причем даже на необитаемом острове. Потому что и сам с собой человек разговари-

вает на языке; и не только, когда бревно на ногу, а все время. Ну вот, например, ковид — ой, как язык на него отреагировал! Возникло множество новых слов, некоторые старые расширили смысл или начали употребляться существенно чаще. Какие-то из этих слов настолько распространены, что мы все их знаем — ковид, коронавирус, локдаун, ковидный, антиковидовый, доковидный и так далее. А если и не знаем, то легко догадаемся, отделив приставку от корня, а потом привинтив ее обратно или заменив другой приставкой. Но это только вершина айсберга, новых слов, как оказалось, возникли тысячи. Вот как велики способности людей к словотворчеству — не гениев литературы, лауреатов шортов, лонгов и листов, а просто людей, «как ты, как я». Нечего учителям литературы петь осанну Хлебникову да Маяковскому, мы, как показал ковид, умеем не хуже. И ученые тут как тут — изучать! Они вообще такие — из-

учают все, что нас окружает, изучают то, что не окружает, а находится внутри, и еще изучают то, что и внутри нас, и окружает нас. Ученые не просто изучили, как новые и старые слова употребляются, но и написали множество статей, и выпустили две толстые книги, сборник статей и словарь. Вот они оба два, на фотках. Правда, красивые? У словаря два эпиграфа, с них и начнем. Первый: «Бывают эпохи, когда темы словотворчества ускоряются, новые слова бурным потоком устремляются в устоявшиеся воды языка». Эта фраза взята из книжки приват-доцента Сергея Карцевского «Язык, война и революция», издание 1923 года. А вот и второй эпиграф: «Мы вступаем в коронавирусную эпоху, конца которой не видно». Источник – информагентство Regnum 30.03.2020. Кстати — дореволюционный приватдоцент, это что-то вроде ГПХ, договора гражданско-правового характера — договоренность между исполнителем и заказчиком, при которой они, как пишут умные люди, «не вступают в трудовые отношения». То есть человек работает, а отношений нет. Чтобы начальство могло без шума и протестов вытереть об него ноги в конце года. Первый эпиграф и год издания очень гармоничны, сами понимаете. Поройтесь в своей собственной памяти — сколько эвфемизмов создала заря новой эпохи для, например, простого слова «убить»? Пустить налево, послать в штаб Духонина, пустить в расход, отправить в Наркомзем, списать, ликвидировать, поставить к стенке… Второй эпиграф, насчет «конца которой не видно», это тоже знамение времени, как и весь язык, только уже нашего времени — нормальная СМИ-шная страшилка, им надо кликабельности ради дергать за нервы людей. Будем надеяться, что гиены пера когда-нибудь цивилизуются и дергать нас перестанут. Но вот кому сейчас раздолье — это лингвистам. На пандемию русский язык, как и другие языки мира, мгновенно отреагировал, создав за несколько месяцев 2020 года такой массив новаций, который похож на массив новых слов революционной эпохи или периода перестройки. Кстати, книжки про язык революции и язык перестройки тоже есть, и много — лингвисты не дремали. Пандемия и связанные с ней противоэпидемические меры затронули психологически каждого, поэтому вклад в язык вносили очень разные люди. Особенно много было юмора, иронии и сарказма — психологически это вполне объяснимо: стресс на дворе. Языковая стихия, бушующая на страницах СМИ и Интернета, привлекла профессиональный интерес журналистов, лингвистов и лексикографов. Журналисты отреагировали первыми — они начали яростно писать о появлении новых слов. Коллекционировать оные, и даже составлять нечто — в нашем, дилетантском понимании — похожее на словари. Ну и в их понимании, понятное дело, тоже. Посмотрели на это дело лингвисты-профессионалы, смазали трущиеся поверхности смазкой, о которой мы писали (см. «Химию и жизнь», 2019, 9), вывели бронепоезд на магистральный путь, и вот результат. Научное лингвистическое сообщество совместными усилиями сотворило две книги — «Словарь русского языка коронавирусной эпохи» и сборник статей «Русский

язык коронавирусной эпохи». Статьи этого сборника рассчитаны, в общем, на профессионалов, так что легкого чтения не предвкушайте, а словарь можно просто читать, время от времени выражая свой восторг неприличным (в метро и в маске) смехом. Вот что пишут авторы сборника статей в предисловии. Языковая ситуация, вызванная пандемией, — редкий случай в истории русского языка, когда за очень короткий период появившееся огромное количество новых слов и изменившееся употребление слов, уже имеющихся в языке, активизировавшиеся словообразовательные модели, те или иные активные формулы языковой игры позволяют запечатлеть момент языкового развития и языковой динамики в его очень концентрированной форме. Такой языковой карнавал, такой лингвистический «пир», происходящий на страницах СМИ и интернета во время «чумы XXI века», как лингвопсихологическая реакция на пандемию коронавирусной инфекции COVID-19 и особенно — на карантин и самоизоляцию, обусловленные ею, безусловно, заслужил самостоятельного, целенаправленного и обобщенного анализа. Во как лингвисты формулируют! Хотя, наверное, лучше бы не «обобщенного», а «обобщающего», правда? Обобщенный — это поверхностный, а обобщающий — это доходящий и до обобщений. Мы не были бы собой, если упустили бы возможность съехидничать. Лингвисты тоже люди, и они, скажем не обидно, иногда высказываются на темы, далекие от лингвистики. И пишут странное. Например, ни к селу ни к поселку употребляют красивые слова «гипергеометрическая прогрессия». Или ставят эпиграфом глупость, сказанную великим лингвистом Фердинандом де Соссюром: ««Язык [в общении] — это корабль в море, не на верфи: невозможно заранее по форме его корпуса определить, каков будет его ход». Или пишут бред про Интернет: «По мнению некоторых исследователей, интернет в период коронавирусной пандемии COVID-19 стал /…/ в условиях всеобщей интернет-дозволенности, практически беспрепятственным каналом в мир для тех, кто жаждет разного рода приключений, авантюристов и мошенников». Интернет, если говорить серьезно, и не стал беспрепятственным, и прекрасно был им раньше. Помните анекдот — я у вас кувшин не брал, и вообще я его вам уже вернул. Вот-вот. Кстати, что касается де Соссюра, то он заложил основы структурной лингвистики и, как следствие — структурализма, как общенаучного течения вообще. Эти понятия упоминают Стругацкие («Попытка к бегству»), а значит, это что-то важное. Цитируем: «Вы, кажется, структуральный лингвист? — Да. — Интересная работа? — А разве бывает неинтересная работа?». Что касается «Попытки к бегству», то это картина столкновения вполне актуального ада и того, что можно честно назвать раем. Вы это конечно читали — и сами, и на ночь, качая колыбельку. Монография — результат коллективных усилий специалистов в области русской и зарубежной лексикологии, лексикографии, словообразования, фразеологии, «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

культурологии, медиалингвистики. Авторы постарались, насколько это возможно, в ситуации продолжающихся, хоть уже и постепенно затухающих языковых процессов, дать им лингвистическую, научную оценку, осмыслить их и обобщить. «Словарь русского языка коронавирусной эпохи» подготовлен коллективом лексикографов Отдела современной русской лексикографии Института лингвистических исследований Российской академии наук на основе словаря-ежегодника «Новое в русской лексике. Словарные материалы–2020». Этот словарь — регулярное изданием, но к концу 2020 года стало очевидно, что объем словаря более чем в 10 (десять) раз превышает традиционный. Кроме того, в нем две трети лексики связано с ковидной тематикой. Так и возникла идея создания самостоятельного тематического словаря.

Понятно, что не все новые три тысячи (!) слов выживут. Какие выживут и почему? Сколько раз должно быть употреблено слово, чтобы стать «словом в языке»? Частота ли употребления важна? «Куздра» — 46 тысяч раз в Интернете, но в орфографическом словаре нет, «гипергеометрический» — вчетверо реже, а в словарь попал… Пошто так? Заголовок — наш вклад в великий и могучий. В Интернете этого проклятия нет. А книги эти две надо читать, они интересные, ковид их в качель! А еще и потому, что — ибо язык, с чего мы начали, связан со всем — попутно эти книги рисуют картину реакции общества не ситуацию. Да так рисуют, что социологам завидно.

Некоторые ковид-слова

Некоторые ковидпоговорки

В Словаре русского языка коронавирусной эпохи представлено около 3500 слов, появившихся или актуализированных в русском языке в 2020–2021 гг. Для 1000 слов, наиболее актуальных и значимых для текущей языковой ситуации, дано лексикографическое описание, около 2500 слов приводятся без словарной обработки. Мы выбрали 35 смешных слов, смысл которых понятен и без словарных статей. Но в некоторых случаях мы все же дали краткие пояснения в скобках. Алкоизоляция (форма досуга на самоизоляции) Антительцы (те, кто имеет антитела к коронавирусной инфекции) Беззумие Вжоперти Вируспруденция Голомордый Голоносик Гречкодемия Догшеринг Домосек Заквартирье Заковидиться Зумби Зумерничать Зумификация Инфейкция Инфодемийный Карантикулы

Л. Хатуль

В этом же Словаре русского языка коронавирусной эпохи в Приложении 1 приведены ковид-поговорки, среди которых тоже есть забавные. Можете поупражняться и дополнить этот список. Вирус не воробей, вылетит — не поймаешь. Вирус в бороду — пневмония в ребро. Обещанной вакцины три года ждут. А ВОЗ и ныне там… Карантиномика Ковигист Ковидео Ковидла Ковидовать Ковидовщина Ковидолог Ковидоносец Корниал (ребенок, зачатый в 2020-м) Коронавт (врач в красной зоне в защитном костюме) Коронация Маска-ушанка Погулянец Подносник Сизы (средства индивидуальной защиты) Твиндемия (коктейль из коронавируса и гриппа) Трикини (бикини + маска)

На маску надейся, а сам не плошай. Вируса бояться — на пробежку не ходить. Глаза боятся, а ноги в магазин идут. Одна голова — хорошо, а две — не менее полутора метров друг от друга. Карантин на месяц, а гречи бери на год. Корона, что дышло — куда чихнешь, туда и вышла. Не всё то коронавирус, что чихается. Своя маска — ближе к телу. Человек человеку — друг, товарищ и вирус. Не так страшен ковид, как идиотские меры борьбы с ним.

РЕЗУЛЬТАТЫ: НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ Совмещенный генетический подход

Химико-генетические манипуляции

GLP1R

GPR65

Питание Производство глюкозы печенью

Потребление глюкозы мышцами

Сенсорные нейроны, различающиеся действующими молекулами

Уровень глюкозы в крови

Узловой ганглий

GLP1R GPR65 Иннервация ЖКТ

Нейросети питания и регулирования глюкозы

Спинальный ганглий

Пищеварение — в голове

ервн е клетки существу т не тол ко в мозгу. Сенсорн е нейрон разбросан по всему желудочно-кишечному тракту. От них информаци о составе пищи идет в головной мозг, и он уже управл ет чувством нас щени , решает, когда закончит трапезу, а также регулирует уровен гл коз в крови во врем ед . Мозг и бр шну полост соедин ет блужда щий нерв (вагус).

В контрол ном центре нерва, так наз ваемом вагусном узле, ест различн е нервн е клетки. Некотор е из них иннервиру т желудок, другие — кишечник. Однако роли разн х клеток в процессе управлени пищеварением в снен не до конца. Недавно дес т исследователей под руководством профессора Хеннига Фензелау из Кел нского университета детал но изучили функции нейронов вагусного узла. Дл исследований учен е в вели м шей с разн ми флуоресцентн ми белками в разн х нервн х волокнах. Так повилас возможност фиксироват

в оптическом микроскопе активаци нервн х волокон клеток и манипулироват е при различном питании. В резул тате кспериментов исследователи в делили две основн е групп нейронов узла, котор е реша т разн е задачи. Разделение функций управлени пищеварением оказалос довол но неожиданн м. Перва группа контролирует раст жение желудка и сахар в крови — активаци ее нейронов заставл ла м шей значител но мен ше ест , а также снижала уровен гл коз . Втора группа иннервировала кишечник и проводила сигнал , св занн е с «Хими и жизн », 2021, № 9, www.hij.ru

хими еским составом перевариваемой пи и. Их актива и не вли ла на коли ество потребл емой ед , но увели ивала кон ентра и гл коз в крови. Исследователи за вили, то резул тат их работ смогут помо разработке стратегий ле ени диабета и ожирени . (Cell Metabolism, 2021, 33, 7)

Европейский мозг и японский язык

се м понемногу у или иностранн е з ки, где-нибуд и как-нибуд . Но блеснут ими может не кажд й. Как добит с успеха? Что происходит в мозгу при изу ении з ка? Как можно об ективно фиксироват положител н е изменени ? На ти и другие вопрос отве ает нова работа ет рех понских у ен х под руководством профессора нейрофизиологии Токийского университета Сакаи Куниёси: они исследовали активност кор головного мозга при изу ении иностранного з ка. П тнад ат европей ев млад е трид ати лет, котор е изу али английский в коле, вперв е приехали в Токио и про ли вводн й курс понского, занима с им по мен ей мере три аса в ден . Дважд , с интервалом примерно в два мес а, с ними провели тест на тение и воспри тие на слух, а дл об ективности у ен е испол зовали во врем тестов МРТ-сканер : измер ли активност нейронов разн х зон мозга по интенсивности кровотока. Дол правил н х ответов в первом тесте составила 45% дл тени и 75% дл аудировани , в то врем как слу айн й в бор ответов в тестах дал б по 25%. Во втором тесте резул тат по тени улу илис до 55%, а по аудировани не изменилис . При том сканирование мозга показало: в на але обу ени активност мозга во врем теста велика, а по мере приобретени знаний снижаетс . Известно, то су еству т ет ре области мозга, важн е дл изу ени з ка. Это граммати еский ентр и см слова област в левой лобной доле, а также области словарного

запаса и воспри ти на слух в висо но-теменной доле. Кроме них, ест поддержива ие области пам ти в гиппокампе и визуал н е области в зат ло ной доле. В первом тесте все ти области показали зна ител ное увели ение кровотока, отража ее глубокие разм лени при узнавании букв и звуков. Во втором тесте томографи во врем аудировани в вила низку активност в граммати еской и см словой област х, а во врем тени — в визуал н х област х. Ли в висо ной доле активност росла, да и то слабо. У ен е предполага т, то при ина такова. К первому тесту у студентов е е не сформировалс внутренний голос; они не понима т муз ку з ка и трат т много нергии на узнавание ре и. Ко второму тесту тот голос обрел силу, то облег ило в полнение задани . Резул тат прежних тестов Сакаи среди понских подростков в возрасте 13—19 лет, изу ав их английский з к, свидетел ству т: ест лет зан тий в колах Токио да т возможност понимат его настол ко, то уровен активности мозга не в е, ем при об ении на родном з ке. Аналоги ное снижение активности у иностран ев всего за нескол ко мес ев всел ет надежду в способност каждого взрослого еловека изу ит иностранн й з к. Профессор уверен: измерени активности зон мозга позволит об ективно сравниват разли н е метод изу ени з ка и в бират наиболее ффективн е из них. Нейробиологам нов й метод о енки владени з ком может помо при восстановлении па иентов после инсул тов и других повреждений мозга. (Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2021, 15)

Первая пятилетка и размер мозга

опрос о вли нии сред на развитие еловека прин ипиал но важен. П т дес т лет тому назад молодой у ен й Крейг Р ми из Северной Каролин наал длител н й и многосторонний ксперимент по изу ени вли ни со иал ной поддержки и раннего образовани на детей из бедн х се-

мей, котор й продолжаетс по си пору. Част из мал ей в перв е п т лет своей жизни по нескол ко асов в ден посе али спе иал н е зан ти , направленн е на раннее развитие способностей к познани , к з ку, а также со иал н х нав ков. Тепер с развитием техники магниторезонансного сканировани мозга по вилас возможност полу ит анатоми еские данн е о структуре мозга сил но повзрослев их у астников ксперимента. С помо тих данн х у ен й захотел ре ит вопрос: однозна но ли генетика определ ет анатоми развива егос мозга или важн й вклад вносит окружа а среда? О резул татах нового исследовани сооб ает стат , в полненна группой дес ти у ен х под руководством все того же Крейга Р ми, н не профессора Университета Виргинии. Исследователи просканировали мозги 47 у астников возрастом около сорока лет. Из них 29 еловек составили кспериментал ну группу: они у аствовали в программе раннего развити , остал н е б ли контролем. Оказалос , то у кспериментал ной групп увели ен п т спе ифи еских зон мозга. Это лев е нижн лобна и верхн висо на извилин , по-видимому св занн е с з ком. Это права нижн лобна и двусторонн передн по сна извилин , св занн е с контролем воспри ти информа ии. Размер п той области, двустороннего гиппокампа асто тем бол е, ем в еу еловека со иал но- кономи еский статус и разнообразие жизни. Интересно, то в мозгу муж ин отме енн е зон увели илис знаЗаметка фенолога Интересно, что в марксизме-ленинизме считаетс : врожденн е способности у всех л дей одинаков , а возможности их развити определ тс усили ми общества. Ал тернативна точка зрени предполагает, что развитие обусловлено генетикой, и по тому, образно говор , от осинки не род тс апел синки; в пределе такие идеи ведут к дискриминации на основе национал ного или расового признака.

ител но сил нее, ем у жен ин. Это исследовател м совсем непон тно, вед и мал ики, и дево ки демонстрировали в ксперименте в елом похожие со иал н е и образовател н е нав ки. Экспериментал на находка поставила у ен х в такой толерантно-гендерн й тупик, то они не ре илис предложит никаких об снений. Не загл нули они и в класси еские фолиант , св з ва ие некотор е анатоми еские разли и полов с разли н ми биологи ескими рол ми в сем е и об естве. (Journal of Cognitive Neuroscience, 2021, 33, 6)

Семантизация памяти

ам т , как и сама ли ност , мен етс со временем; она далеко не то на копи пролого, а содержание воспоминаний корректируетс кажд й раз, когда еловек возвра аетс к ним. Главна тенден и такой коррек ии — трансформа и от фактов про лого к их см словому зна ени , так наз ваема семантиза и (семантика — раздел лингвистики, изу а ий зна ение з ков х едини ). То ест ркие пизод ситуа ии со временем утра ива тс , а на перв й план все более в ступает ее зна ение дл конкретного еловека. Пон т механизм изменени воспоминаний помогает работа Юлии Лифановой. Она с английскими коллегами из университета Бирмингема под руководством профессора Марии Уимбер из Университета Глазго в сн ла, наскол ко б стро л ди восстанавлива т характеристики об ектов. Сна ала у астникам ксперимента показ вали изображени и наз вали глагол , соответству ие им по см слу. Позже кспериментатор произносили глагол и просили вспомнит изображение. К примеру, интересовалис , б ло ли изображение ветн м или ерно-бел м. Это детал . Или спра ивали: живой или неживой об ект б л показан. Это уже семанти еский лемент. Перв е тест психологи проводили сразу после показа, втор е — спуст два дн . В обоих тестах у е-

н е определ ли врем задержки с ответом. У астники всегда б стрее припоминали зна им е, семанти еские лемент , ем менее важн е детали. Во втор х тестах исп туем е гораздо дол е вспоминали детали, но задержки с ответами о зна им х лементах удлинилис незна ител но. У контрол ной групп , которой в перв й ден дали повторно отсмотрет изображени , семантиза и б ла заметно мен е: благодар тренировке у астники хоро о запомнили детали. Воспоминани — то адапта и организма; они нужн на слу ай столкновени с похожими ситуа и ми. В том см сл сохранени главной идеи, а также ее усилени при аст х воспоминани х. Интересно, то работа про сн ет оптимал н е способ подготовки к кзаменам: самотестирование перед ними, к примеру, с помо карто ек, заставит лу е запомнит информа и , особенно если за тим последу т период отд ха и сна. Резул тат позвол т о енит изменени в показани х свидетелей соб тий из-за аст х воспоминаний о нем. Впро ем, оп тн м следовател м тот резул тат британских у ен х хоро о знаком. (Nature Communications, 2021, 12,1)

Как чувствуют чувствительные люди

сихологи зна т, то около полутора миллиардов л дей в мире облада т так наз ваемой сенсорной увствител ност . Такие л ди в перву о еред подвержен действи негативной информа ии и стрессов м перегрузкам, котор е могут привести их к мо ионал н м взр вам, исто ени , уходу в себ , усталости. Чувствител н й еловек внимател но и опасливо относитс к нов м влени м. Он более отз в ив и на плохое, и на хоро ее, раздражим некомфортн ми ситуаи ми. У него в е уровен креативности, воспри ти красот , сил нее св зи с окружа ими. Как полага т у ен е, при ина лежит в более глубокой обработке информа ии мозгом.

Нова работа п ти у ен х, в полненна под руководством сотрудни психологи еского факул тета Университета Калифорнии в Санта-Барбаре Б нки А еведо, стала первой поп ткой изу ит свойства мозга увствител н х л дей в состо нии поко , а не под действием разли н х стимулов, как то об но прин то. В ходе исследовани добровол возрастом от 55 до 77 лет про ли психологи еское тестирование на мпати . Им давали описани с астлив х, грустн х и нейтрал н х соб тий и показ вали мо ионал н е реак ии на ли ах знаком х и не знаком х им л дей. После каждого описани исп туем х просили с итат в уме, тоб стерет вли ние сил н х мо ий. При повторном просмотре тех же ли у астники рассказ вали, то они увству т. Сразу после того магниторезонансн й томограф сканировал их мозг, при том исп туем х просили расслабит с . Оказалос , то ем в е б л ко ффи иент увствител ности у астников, тем бол е у них оказ валас св зност астей мозга после мо ионал но захват ва их с ен. В перву о еред у ен е в вили пов енну св зност между предклин ем и гиппокампом, котора предполагает консолидаи , то ест переход из временной в долговременну пам т , и извле ение спонтанной, ненамеренной пам ти дл подготовки реак ии на ситуа и . То ест у увствител н х л дей лу е идет еленаправленна консолида и пам ти; они реагиру т на ситуа и не автомати ески, а анализиру т ее, удел т ей внимание, строго контролируемое сознанием. Св зност между ентрал н м сер м и миндалевидн м телами, а также между островковой корой и гиппокампом б ла слабее: то свидетел ствует о перевозбуждении областей мозга, ответственн х за стрессорн е реак ии. В названн х особенност х св зности областей мозга и состо т отли и увствител н х л дей. (Neuropsychobiology, 2021, 80, 2)

В пуск подготовил Александр Гурьянов «Хими и жизн », 2021, № 9, www.hij.ru

Здоровье

Кандидат биологических наук

Н.Л. Резник

Жизнь с фагами Мы живем с бактериями, потому что не в состоянии от них избавиться. Мы даже свыклись с мыслью, что микрофлора влияет на здоровье своего хозяина. Но еще большее влияние имеют в нашем теле бактериальные вирусы. 36

Начнем с бактерий Наше тело плотно заселено микроорганизмами. В нем живут 1013—1014 представителей 500—1000 видов. На разных участках тела — на коже, во рту, в пищеводе и кишечнике, на слизистой оболочке половых органов — свои микробы, их соотношение у разных людей различно, поэтому микробиом человека уникален, как его подпись. Степень персонализации настолько высока, что ее можно применять даже в криминалистике. Микробное сообщество, при всем своем постоянстве, очень пластично. На его структуру влияет множество факторов, например изменение диеты или тщательная очистка кожи. Но стоит вернуться к прежнему рациону или снова запачкаться, восстановится и прежний микробиом.

ия Натальи Колпаковой

На составе кишечных бактерий сказывается скорость прохождения пищи через кишечник; если пища проходит быстро, преимущество получают микроорганизмы, которые быстро делятся или образуют биопленки. У супружеских пар микробиота имеет больше общего, чем у людей, просто живущих под одной крышей. А если у них еще и собака есть, то сходство возрастает. При этом пары без собаки, но с ребенком походят друг на друга не больше, чем пары без детей. Стресс увеличивает проницаемость кишечника и коррелирует с изменениями численности населяющих его Bacteroidetes и Actinobacteria. Недосып тоже изменяет соотношение кишечных бактерий, но других. На микробиом влияет и род занятий. У фермеров один набор бактерий, у городских рабочих – другой.

После 120 дней в море меняется состав микрофлоры ротовой полости моряков, в ней, в частности, возрастает количество стрептококков. Постоянные члены человеческого микробиома, точнее, продукты их метаболизма, влияют на настроение, вызывают сердечно-сосудистые заболевания, инфекционные и воспалительные болезни кишечника или, напротив, подавляют рост патогенов (см. «Химию и жизнь», 2013, 8). Очевидно, состав микробного сообщества может служить индикатором определенных заболеваний. При общей пластичности микробиома использовать его как маркер физиологического состояния сложно, но возможно. Вот лишь несколько примеров. Есть такая бактерия Clostridioides difficile. Она вызывает псевдомембранозный колит — тяжелое «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Clostridioides difficile — один из многих оппортунистических патогенов. Бактерия живет в кишечнике, не причиняя вреда, пока человек не начнет принимать антибиотики. Тогда бактерия бурно размножается, вытесняя другие виды, и вызывает заболевание

инфекционное заболевание прямой кишки, порой смертельное. Вылечить его сложно, потому что бактерия образует споры, которые выдерживают курс лечения антибиотиками. У людей, зараженных C. difficile, фекальный микробиом отличается от здорового сообщества кишечника и других частей тела. Пересадка здорового фекального микробиома вылечивает заболевание эффективнее стандартных антибиотиков. Обилие бактерий Christensenella в кишечнике с вероятностью более 90% позволяет предположить, что их обладатель худощав. Специалисты Корнеллского университета и Королевского колледжа в Лондоне, проводившие это исследование, пересадили Christensenella в кишечник мышей, лишенных собственной микрофлоры. В результате такие мыши прибавляли в весе меньше, чем грызуны с микробами, полученными от пациентов, страдающих ожирением. У самых разных женщин при заболевании бактериальным вагинозом или при беременности микробные сообщества приобретают характерные общие

черты, позволяющие безошибочно определить их состояние. С нарушением кишечной микрофлоры связаны и расстройства аутического спектра. Это заболевание имеет множество симптомов, и роль бактерий в его развитии трудно оценить. Однако трансплантация фекальной микробиоты здоровых людей улучшала поведение больных аутизмом. Высокая численность лактобацилл коррелирует с большим количеством иммунных клеток T-хелперов, что указывает на важную связь между Lactobacillales и адаптивным иммунитетом хозяина. С изменением состава микробиоты связывают аллергические и иммунные заболевания, в том числе детскую астму, пищевую и кожную аллергию, воспалительные заболевания кишечника и сахарный диабет второго типа. Международная группа исследователей наблюдала детей из Финляндии, России и Эстонии. Финские и эстонские дети чаще российских болеют аутоиммунными заболеваниями. В их кишечном микробиоме обнаружили в большом количестве Bacteroides sp, а у российских детей преобладала кишечная палочка. С иммунной системой взаимодействуют липополисахариды — молекулы, расположенные на поверхности бактериальной клетки. Инъекции липополисахаридов кишечной палочки защищают мышей от развития аутоиммунных заболеваний, а липополисахариды Bacteroides их провоцируют. Таким образом, ранняя колонизация правильной микробиотой может помешать развитию иммунного заболевания.

Влиятельные фаги

Бактериофаги — представители порядка Caudovirales

Своевременное восстановление правильной микрофлоры позволяет улучшить самочувствие и порой помогает там, где не справляются лекарства. Но куда сильнее на физиологию человека влияют вирусы. Их в организме раз в десять больше, чем бактерий, причем подавляющее большинство вирусного сообщества (вириома) составляют не вирусы, поражающие человеческие клетки, а вирусы бактерий — бактериофаги. У здорового взрослого человека вириом, как и набор микроорганизмов, относительно индивидуален и постоянен. Фаги подразделяются на литические и умеренные. Литические фаги внедряют свой геном в клетку-хозяина и используют ее ресурсы, чтобы синтезировать собственные нуклеиновые кислоты и белки. Очень скоро клетка оказывается набитой вирусными частицами и разрушается (лизируется), а новые фаги отправляются заражать новые клетки. В отличие от литических фагов, умеренные не убивают бактерию немедленно. Их геном встраивается в бактериальную хромосому или существует в цитоплазме (в таком виде он называется профагом). Профаг удваивается при каждом клеточном делении и переходит в обе дочерние клетки. Так может продолжаться очень долго, если фаг не перейдет внезапно в литическое состояние. За миллиарды лет совместной эволюции бактерии обзавелись множеством профагов. Гены профагов кодируют токсины, ферменты и молекулы адгезии, которыми пользуются бактерии, усиливают их устойчивость к заражению другими фагами. Нередко они придают клеткам устойчивость к стрессовым факторам окружающей среды и настолько увеличивают их вирулентность, что зараженные фагами бактерии сильно отличаются от неинфицированных. Экзотоксины, кодируемые профагами, определяют вирулентность кишечной палочки, синтезирующей шига-токсин, возбудителей холеры, ботулизма и дифтерии. Штаммы этих бактерий, не содержащие фагов, по существу не опасны. Вирус — необязательно болезнь. Большинство вирусов, населяющих человеческий организм, в том числе живущих в клетках человека, не вызывают явных заболеваний. Тем не менее увеличение количества бактериофагов Caudovirales связывают с болезнью Крона и язвенным колитом, а уменьшение обилия и разнообразия фагов — с диабетом второго типа. У больных колоректальным раком разнообразие кишечных бактериофагов больше, чем у здоровых людей. Некоторые болезни, связанные с состоянием кишечной микрофлоры, также вызваны фаговой инфекцией. К ним относится тяжелое острое недоедание — детское заболевание, которое лечат специальным готовым питанием (ready-to-use therapeutic food, RUTF). У больных детей недоразвита кишечная микрофлора, и в некоторых случаях RUTF ее не восстанавливает. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Феликс Д’Эрелль Фредерик Туорт

Оказалось, что на созревание здоровой кишечной микрофлоры влияет набор фагов. Специалисты Национального института рака в Бетесде, США, под руководством Кристофера Бака проанализировали данные о нескольких тысячах последовательностей бактериальной ДНК, выделенных из разных частей тела. Они использовали программу Cenote-Taker 2, которая позволяет находить вирусные последовательности в бактериальных геномах. В итоге ученые отыскали последовательности более 45 тысяч видов умеренных фагов и примерно три четверти образцов им удалось идентифицировать. Затем Кристофер Бак и его коллеги рассмотрели несколько масштабных исследований больных и здоровых людей, в которых анализировали ДНК стула или слюны. В этих работах изучали болезнь Паркинсона, ожирение, рак толстой кишки, аденому толстой кишки, цирроз печени, диабет первого и второго типа, анкилозирующий спондилит, атеросклероз, гипертонию и неалкогольную жировую болезнь печени. Во всех случаях здоровые и больные люди отличались набором бактерий и фагов. Ученые обнаружили более 2200 ассоциаций «вирус — болезнь», однако ассоциация необязательно подразумевает причинно-следственную связь. Например, обилие вирусов при том или ином недуге может отражать обилие зараженных ими бактерий, особенности генетики человека и его предрасположенность к заболеванию, которые создают более благоприятную для вирусов среду. Или вирус может способствовать болезни, но сам по себе ее не вызывает. Фаги и бактерии часто встречаются на поверхности слизистой оболочки. Это основное место проникновения патогенов и защиты от инфекции. У фагов есть специальные белки, с помощью которых они «приклеиваются» к слизи. Бактериям, стремящимся внутрь, приходится преодолевать фаговый заслон, и многие заражаются литическими вирусами. Недавно американские исследователи под руководством Фореста Ровера, профессора Государственного университета Сан-Диего, предположили, что прилипание бактериофагов к слизи представляет собой результат совместной эволюции слизистой оболочки и фагов. Надежное прилипание обеспечивает вирусу более частое взаимодействие с бактериями, а хозяина слизистой оболочки защищает от непрошенных патогенов.

Компромиссы Честь открытия фагов принадлежит двум микробиологам: англичанину Фредерику Туорту (1877—1950) и канадцу Феликсу Д’Эреллю (1873— 1949). Туорт в 1915 году впервые описал лизис бактерий, а в 1917 году Д’Эрелль выделил из них вирус и назвал бактериофагом. Он сразу понял, что фаги можно использовать для лечения бактериальных инфекций и в 1919 году успешно вылечил цыплят, зараженных Salmonella gallinarum. В 1927 году, проводя клинические исследования, ученый

обнаружил, что смертность от холеры в Индии в результате фаговой терапии снижается с 62,8% до 8,1%. Идею фаговой терапии подхватил грузинский микробиолог Георгий Элиава (1892—1937), который в 1923 году при содействии Д’Эрелля организовал в Тифлисе институт для изучения бактериофагов. Сейчас этот институт носит имя своего создателя. Сначала бактериофаги использовали при острых кишечных заболеваниях и кожных инфекциях, позже — для лечения гнойных ран и послеоперационных инфекционных осложнений. В СССР фаговую терапию применяли во время Финской компании 1939—1940 годов и Второй мировой войны. Смесь бактериофагов, активных против Clostridium perfringens, стафилококков и стрептококков предотвращала и вылечивала газовую гангрену. Препараты использовали наружно, вводили подкожно, внутримышечно и внутривенно, в зависимости от очага заболеваний. После открытия антибиотиков на Западе утратили интерес к фаговой терапии, однако в СССР и странах Восточной Европы ее продолжали использовать, хотя и в меньших масштабах, особенно для лечения гнойных инфекций. И сейчас в Российской Федерации, Грузии и Польше применяют фаголизаты — очищенную смесь разрушенных фагом бактерий, содержащую вирусные частицы. На Западе о фагах вспомнили, когда стала нарастать устойчивость бактерий к антибиотикам. Фаги казались прекрасной альтернативой традиционным лекарствам. Их очень много, и найти новый фаг легче, чем новый антибиотик. Эти природные создания, в отличие от синтетических и полусинтетических антибиотиков, не загрязняют окружающую среду. Спектр действия фагов уже, чем у антибиотиков, большинство лизируют один вид бактерий, а некоторые — лишь несколько штаммов одного вида. Благодаря такой высокой специфичности фаги не вредят представителям нормальной микрофлоры, тогда как антибиотики широкого спектра действия убивают микроорганизмы без разбора. Фаги, в отличие от антибиотиков, эффективно справляются с бактериями, образующими биопленки. Фаговая терапия лишена нежелательных побочных эффектов. И наконец, размножаясь в бактерии, фаг сам поддерживает свою численность: чем больше патогенов, тем больше фагов. А концентрация антибиотиков со временем снижается, их нужно принимать регулярно. К сожалению, фаги справляются не со всеми инфекциями. Они не проникают внутрь эукариотической клетки и потому бессильны против бактерий — внутриклеточных паразитов. Антитела больного могут нейтрализовать фаги, что сделает терапию неэффективной. Увы, бактерии со временем становятся устойчивы и к фагам тоже, однако фаги могут эволюционировать и эту устойчивость преодолеть. К тому же устойчивость бактерий напоминает Тришкин кафтан: повышая устойчивость к вирусам, они проигрывают в вирулентности и невосприимчивости к антибиотикам.

Для контакта с бактериями у фагов есть специальные связывающие белки, которые распознают определенные молекулы на поверхности клетки, но эти же молекулы обычно служат бактериям для других целей, в их числе белки, обеспечивающие адгезию клеток или транспорт веществ через мембрану, жгутики, сахара клеточной оболочки. Чтобы стать неуязвимыми для фагов, бактериям приходится менять эти структуры, отчего некоторые их функции неизбежно страдают. Приобретая устойчивость к фагу, клетки замедляют скорость деления, снижают потребление питательных веществ и вирулентность, у них ухудшается подвижность и способность к образованию биопленок, меняется устойчивость к антибиотикам. Устойчивость к антибиотикам — проклятие современной медицины. Бактерии наловчились откачивать лекарство из клетки. Роль насоса выполняют белковые комплексы, пронизывающие мембраны некоторых бактерий, в том числе кишечной и синегнойной палочки. Поверхностные белки комплексов имеют петлистую структуру, и фаги часто цепляются за эти петли. Если структура насосных белков меняется таким образом, что мешает адсорбции фагов, может нарушиться функция оттока антибиотиков, что потенциально повышает чувствительность бактерий к лекарствам. Например, кишечная палочка, приобретя устойчивость к фагу U136B, стала чувствительнее к антибиотикам тетрациклину и колистину. Помимо насоса, устойчивость к антибиотикам обеспечивают полисахариды и липополисахариды бактериальной стенки. Кроме того, от липополисахаридов зависят антигенность, вирулентность и специфичность бактерии. Эти же молекулы фаги используют как рецептор. И в этом случае устойчивость к фагам приобретается за счет невосприимчивости к антибиотикам. Обретение устойчивости к фагу не всегда требует от бактерии компромисса. Бывают и исключения. Фаги проникают в клетку несколькими путями, U136B, например, может взаимодействовать не только с белком, откачивающим лекарство, но и с липополисахаридом клетки. В случае, когда устойчивость к фагу возникает за счет изменений липополисахаридов, а не белка, бактерии становятся чувствительнее к антибиотику колистину, но проявляют повышенную устойчивость к тетрациклину. Но чаще взаимоотношения антибиотиков и фагов представляют собой компромисс: когда один усиливается, другой слабеет, поэтому фаговую терапию обычно сочетают с лекарством. Такой комплексный подход часто дает хорошие результаты. В одном исследовании фаг в сочетании с ципрофлоксацином снизил бактериальную нагрузку у крыс, зараженных синегнойной палочкой, в 10 тысяч раз по сравнению с лечением крыс только фагом или ципрофлоксацином. Вообще, фаговая терапия гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. На взаимодействие фага и бактерии влияет множество факторов: способность к образованию биопленки, доступность питательных «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

веществ, иммунитет хозяина, множество видов других бактерий и фагов, населяющих его тело, лекарства, которые он принимает. Бактерии могут конкурировать за ресурсы, а практика показывает, что в этих условиях число мутаций устойчивости к фагам сокращается. Все эти обстоятельства влияют на эволюцию бактерий, и направление этих изменений невозможно предсказать в лаборатории. Самая действенная фаговая терапия индивидуальна. В идеале из организма больного нужно выделить патоген и подобрать чувствительный к нему фаг 1. Получить мутант, устойчивый к фагу 1, и подобрать фаг 2, к которому чувствителен этот мутант. Использование коктейля из нескольких видоспецифичных вирусов затрудняет возникновение фаговой устойчивости. Составление индивидуального фагового коктейля требует времени, и, чтобы его не терять, специалисты рекомендуют начинать лечение готовыми фаголизатами. Лечение может быть долгим. Инфицированные трофические язвы, например, излечиваются за несколько недель. За это время в ране могут смениться патогены, поэтому придется менять и бактериофаги, а для этого нужно иметь большую коллекцию терапевтических вирусов, чтобы было из чего выбирать. Фаги не смогут полностью заменить антибиотики, но в некоторых случаях они помогают там, где лекарства бессильны. В 1981—1986 годах польский ученый Стефан Слопек оценил фаготерапию 550 пациентов с гнойными бактериальными инфекциями, 518 из них были устойчивы к антибиотикам. В 92% случаев больные исцелились, в 6,9% достигнуто временное улучшение, и лишь в 0,7% случаев лечение не помогло. Сейчас интерес к фаговой терапии возродился. На Западе по большей части ставят опыты на крысах, клинические испытания немногочисленны и проходят с переменным успехом. В России, Грузии и Польше ситуация иная. Фаговые препараты производят в промышленных масштабах. В российских аптеках продаются фаголизаты кишечной и синегнойной палочки, бактерий из рода Proteus, клебсиелл — возбудителей пневмонии, сальмонелл, стрептококков и стафилококков, шигелл — возбудителей дизентерии, Секстафаг — препарат, предназначенный для лечения и профилактики заболеваний, вызванных стафилококками, стрептококками, протеями, клебсиеллами, синегнойной и кишечной палочкой. Помимо растворов, которые можно использовать наружно и для инъекций, появились гели и таблетки, которые растворяются в кишечнике, — кислый желудочный сок убивает вирусы. В Грузии разработали биоразлагаемую раневую повязку, содержащую антибиотик, обезболивающее и фаговый коктейль, действующий против нескольких патогенов. Повязка медленно высвобождает фаговые частицы в течение длительного времени. Конечно, фаговая терапия не панацея, как и любое лечение, ее методы имеют свои преимущества и недостатки. Будем надеяться, что ученые и методы усовершенствуют, и необходимые коллекции создадут.

Мы все едоки, и если хоть отчасти верно, что человек — это то, что он ест, эта книга про нас. А о себе всякому читать интересно.

сновой книги постоянного автора журнала «Химия и жизнь» Натальи Резник «Что мы едим? Непростые ответы на простые вопросы» послужили статьи, опубликованные в разные годы на страницах журнала, переработанные и дополненные последними научными данными. В итоге получились 39 рассказов с замечательными иллюстрациями Натальи Колпаковой. Все рассказы посвящены известным продуктам, правда, многие из них популярны за пределами нашего Отечества: в лесах Амазонки, полупустынных нагорьях Китая или на берегах африканских озер. Однако в ближайшем будущем они могут приобрести планетарное значение. Продовольственный кризис и глобализация уже делают свое дело, и некоторые экзотические для нас культуры постепенно проникают на прилавки российских магазинов. К этому нашествию нужно подготовиться. Современному человеку следует знать, как правильно есть акрид, что заменит россиянам сою, каковы на вкус «бедра нимфы Авроры» и в каких краях эти нимфы водятся, и не путать батат с картофелем.

Купить книгу можно в нашем киоске www.hij.ru Цена — 425 рублей с доставкой по РФ.

flickr.com: Wolfgang Manousek

Пресная вода в Средиземном море

м Х

н н

из

и ьн жи з

н нн

и м и, н

и н и и ь и з м жн и ьз ь я и ья з н , нн з ии им и и н , я н из н н з ня н ин н и н н ими м ни н ми м ми им , и м ь изи и и и ни и н , ь и н м я и и и ни и и и и яз н «Химия и жизнь», 2021, н з н н н м и из и нн ми им , м н н

и н

ми ни ьм ь и , н и м жья -

ь я з и н з мя н и и ии 201 н им ня и м ж ьн ми з н и ния м ин ии ни и н и нн изм ния н и н и жн з н м м и ям н жи ь я н н м ии и ния , яз нн и зн и ь ния и и з з м н и и нн м и ния изи и м и нн ь ж ь, н м ии ж и -

жи

ьн н нн ми и ь ь я н з , мя н ни и , нь м я ниж ня н ин из , н и , и , н нн з м жн и ьз ь ни ьн и ни и ь ь , и мн и и н из мн м ья, н н м жи , я м им м и зн н и нн з , ,н ним ь ни и н н н н и, ж н ми, з ин м , н нн н и , м я ь и я н мн , н н и ь и н и (Geophysical Research Letters, 2021, 48, 14) «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Кислород атмосферы и вращение Земли

иологи напр му св з ва т рас вет жизни на Земле с ростом среднего содержани кислорода в ее атмосфере, дол которого сегодн равна 21%. Однако до сих пор нет единого мнени о его происхождении. Не сн и фактор , благодар котор м его кон ентраи непрер вно пов аетс вот уже нескол ко миллиардов лет. Многие у ен е вид т при ину в де тел ности фотосинтезиру их бактерий, котор е дали резкий ска ок конентра ии О2 2,4 и 2 млрд. лет назад. Но вполне возможн и абиогенн е механизм , например — извержени вулканов. Международна группа под руководством докторов Юдит Клатт из Института морской микробиологии им. Макса Планка и Арджуна Ченну из Центра тропи еских морских исследований об ества Лейбни а, в двинула и обосновала новое предположение: нас ение атмосфер кислородом напр му св зано с замедлением скорости вра ени планет . Земл замедл етс под действием т готени медленно удал ейс от нас Лун . В резул тате сутки сей ас в етверо длиннее, ем 4,6 млрд. лет назад. Как показано в стат е, из-за увели ени продолжител ности дн растет и продук и кислорода фотосинтезиру ими ианобактери ми, составл ими бентос тол и океанов, морей и озер. Эти синезелен е водоросли, хоро о знаком е нам по вету им прудам, б ли перв ми организмами, котор е испол зовали фотосинтез дл полу ени нергии с в делением кислорода как побо ного продукта. Миллиард лет назад они формировали мат , котор е спло покр вали поверхност мор и су и. У ен е кспериментал но изу или микробн е сооб ества озера Гурон, одного из п ти Великих озер. В нем на глубинах в нескол ко дес тков метров вода нас ена соединени ми сер и обеднена кислородом. Там

бурно размножа тс симбиоти еские колонии бактерий, аналоги н х древним создател м бактериал н х матов Земли. В озере Гурон фотосинтезиру ие ианобактерии су еству т в симбиозе с бел ми бактери ми, котор м не нужен свет, так как они в рабат ва т нерги при окислении сер . Но , на рассвете и закате бел е бактерии покр ва т ианобактерии и преп тству т фотосинтезу. При увели ении интенсивности солне ного света в е некоторой пороговой вели ин бел е бактерии опускатс под слой зелен х. Смена мест под Солн ем происходит два раза в сутки. В короткие дни бел е бактерии наход тс на поверхности относител но бол у аст суток, по тому удлинение светового дн увели ивает среднее врем фотосинтеза. Гипотезу проверили на оп те. У ен е перенесли бактериал н е мат из озера в лаборатори и изу или потоки разн х растворов в матах при вариа и х осве енности. Оказалос , то свет действител но регулирует метаболизм двух колоний бактерий. При том коли ество захороненного матами углерода, а зна ит, и в деленного кислорода растет с относител ной продолжител ност светлого времени суток. (Nature Geoscience, 2021,14, 564)

Дренаж в ледниках Гренландии

троение лед н х покровов Гренландии гораздо сложнее, ем может показат с на перв й взгл д. Летом на поверхности ледника возника т т с и нов х озер, котор е иногда ис еза т, б стро проса ива с сквоз его тол у по дренажн м каналам до поверхности подстила их ледник пород. Здес вод образу т закр т е камер или вод н е линз , котор е затем рассас ва тс по грани е л да и вглуб скал н х пород основани . Пред ду ие исследовани , проведенн е в основном на окраинах лед ного ита, где он тонок и

сползает в море, показали, то линз могут действоват как смазка, снижа а трение. Дл ентрал н х областей с тол инами л да более километра пока разработан ли теорети еские модели. Досконал ное изу ение механизмов и деталей дренажн х влений в разн х аст х Гренландии в зависимости от времени года о ен важно. Ему посв ена стат команд семи у ен х из университетов Англии и США, в полненна под руководством профессора Принстонского университета Лай Чин о. Исследователи свели воедино полев е набл дени , спутников е данн е систем глобал ного пози ионировани , лабораторн е ксперимент и физи еское моделирование. Оказалос , то из-за образовани вод н х линз поднимаетс уровен лед ной поверхности над ними, котор й затем спадает по мере ухода вод . Напомним, то вода — несжима жидкост , по тому в ходит, то лед, дав на воду, в п иваетс под действием собственного давлени . Дл изу ени влени геофизики создали лабораторну модел ледника в виде прозра н х двуслойн х пластин де иметрового размера из силоксана. Верхн б ла спло ной, нижн — пористой. В место контакта слоев при ем впр скивали жидкост , котора раздвигала грани у и измер ли врем ее проса ивани ерез материал с разли ной пористост . У ен е показали, то дл о енок прони аемости можно испол зоват закономерности в п ивани и последу ей релакса ии поверхности л да. Интересно, то летом прони аемост возрастает в двести п т дес т раз по сравнени с зимой. Геофизики применили полу енн е данн е дл анализа п ти слу аев ухода вод из озер, слу ив ихс между 2006 и 2012 годами. Им удалос определит об ем просо ив ейс вниз вод , а также измерит вертикал н е сме ени поверхности ледника при образовании линз. Разброс времен релакса ии л да дл изу енн х регионов б л зна ителен. Исследователи с ита т, то он св зан с разли и ми прони аемости. Они уверен , то их в вод полност

ьн и, н ни жи ь и ния (Nature Communications, 2021, 12, 1)

Тайны Великого каньона

нь н ин ин ни и м и и ин я н из им ьн м и н из н н иня м ниям, ин з , я м и н з и ни м жь ин нь н м ми и иж я м и м м, н н я н и н н ж ния мн и нн и и н из м н и з мн и ии з ни ми и , м жн з ь, н я н и я ни м и н и н

и и

н ьн н

и ьн я н ж н ьн нн з ни , ь н и, жн и ь иня н и н м нь н н з и , и ми и м ь я н з м и н и н я ния и и и н н м и и ж я ь я изи н н зн н н , м и з и и и ни м и ни н , им м и , ни и ь ни и , з и н ь ин ь я з и ин н ня н я ния ин н и ь нь н з ь з жн , м и и н ьи я ня и н и з ни м м н ьн з м , из и з н нин н иния н м и и н м нн н ни м м и

ми и , з нь и н , ж и я ни ми и н , я н ,и и н и ьн нь н , з м и н н н им м н и и н н м м н ии м нь н ни и з и н ми, ня мя ь н и н ния ииз н и ия ж ни ия и ии з и и н и ьи и н ния я з ь, з н яи н я и нь н им нн зн и и и мз н я ь и ня ь ми ми и н н з з и и и и ии и м и и н и я ни ь ин , н и и и н м и и, ж я н и н и (Geology, 12 августа 2021 года)

Озон и полярные сияния

м н

м и

и из , и я я им н я и м н м , ни, м з ни и м , м 00 м и з ,и из н яния, н и м и н и м ж н н ии н м, з нн м ни н м м , ж н з нн м и н и н н н и н и з им зм нн н м зн и иж ж я м з м им з ми и и н ми жи мн м из м и , ь з н ,н и м н мн н и ь я н н ия и и я ин ь и

0 м, н ия

я жизни н н н н

и з н

и,

и я

ни ни з

2021 м ж м н , з я м м и и и з ми из ни и , ь яз ь и ни м з н з н я н ми ияниями , им з н , ни зни з з им ия н , и и н н , н ьн ми м ми м н з изи и и ин нн и з н м н , н н н яния ия н ни яи нии н ии з яж нн и н ь 201 из ния м ни н м н и н н ин и н и н ния з н з м ьи , ним из и н ияния н 0 120 м и им я ни зни и ж н н , и ян ь и ня я н мн и ии ни нн и нн я я и я н ния м ь з и, я ни н и мн з ни м з н з н з я, мя з ж я и и и н зм ни з ня н м мн ,и я м з , з м з н з я з м н м и ния з , мя и з я я ьм з н з н мм н ж , н н им янн ми ми ияниями з н м ,м ж ь нь зн и ьн м и и м и , и и ь ж ни н я ния, н и и я ни ь я ния ия м з н я и и ь м и и и нн (Scientific Reports, 2021, 11, 1)

Выпуск подготовил Александр Гурьянов «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Панацейка Иллюстрация Петра Перевезенцева

Мыльный корень

ентябрь — время сбора урожая. В этом месяце выкапывают и красный мыльный корень (официальное торговое название Radix Saponariae rubra). На самом деле это не корень, а красновато-коричневое разветвленное корневище мыльнянки лекарственной Saponaria officinalis. У этого растения много традиционных названий, и в каждом присутствует слово «мыло». И слово Saponaria образовано от латинского «sapo», что означает «мыло». А все потому, что растение содержит тритерпеновые сапонины. Они присутствуют во всех частях растения, но особенно много их в корнях и корневищах — до четверти сухого веса. Сапонины легко мылятся в воде и при встряхивании образуют пену, но без больших пузырей. Мыльнянка — славный представитель семейства гвоздичных. Это многолетнее травянистое растение с белыми или бледно-розовыми цветками, собранными в

Мыльнянка лекарственная — скромный цветочек, но иногда встречаются махровые формы

метелку. Опыляют их бабочки. Откладывая яйца в завязь цветка, они переносят пыльцу. Появившиеся гусеницы питаются незрелыми семенами, но, когда они покидают цветок, у него еще остается достаточно семян для размножения. Природный ареал мыльнянки включает Азию и почти всю Европу, в Америку растение завезли. Мыльнянка растет недалеко от воды, и некоторые исследователи с удовольствием представляют себе, как еще в каменном веке люди пришли к ручью вымыть руки, вытерли их растущими поблизости листьями и обнаружили, как здорово пенится растительный сок. Римляне сажали мыльнянку рядом с банями, чтобы была под рукой. Пена мыльнянки не содержит щелочи и потому не раздражает кожу. Даже в наше время ее иногда используют вместо мыла при хронических прыщах, псориазе и других кожных заболеваниях. Мягкой, нейтральной пеной очищают ткани, для которых не подходит обычное щелочное мыло, в том числе старинные ткани и гобелены из музейных коллекций. Недавно румынские и португальские исследователи использовали экстракт цветков мыльнянки в смеси с соками зрелого белого лука и моркови и отваром кукурузных рылец даже для очистки покрытых лаком икон XIX века. Сапониновое мыло получить очень просто. Нужно размять листья скалкой или руками и выжать сок. Смешиваясь с водой, он легко вспенивается. Чтобы добыть сок из корней, их измельчают в блендере с водой или кипятят. Потом смеси дают отстояться, удаляют твердые частицы и получают пенящуюся жидкость. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Однако не мылом единым. Saponaria officinalis, как следует из названия, лекарственное растение, причем в России и многих других странах она признана официально. Из мыльного корня готовят настои, отвары, ванны, примочки и мази. Препараты из него принимают как отхаркивающее средство при болезнях дыхательных путей, в том числе коклюше, бронхите и пневмонии, как желчегонное, мочегонное, потогонное и слабительное. Мыльный корень используют также при скоплении газов в кишечнике, хронических недугах печени и желчного пузыря, ревматизме и подагре, при кожных заболеваниях: экземе, чешуйчатом лишае и фурункулезе. Сапонины связывают поступившие с пищей жиры и холестерин и снижают его содержание в крови. Они также образуют мицеллы с желчными кислотами, мешая им всасываться в кишечнике. Нехватку жирных кислот организм восполняет, синтезируя их из холестерина, и его концентрация в плазме крови снижается. Препараты из мыльнянки убивают вирусы гриппа А и В (проверено на мышах) и вирус простого герпеса (доказано на культуре клеток). Не исключено, что сапонины можно использовать для профилактики иммунных заболеваний и предотвращения пищевых аллергических реакций. Конечно, мыльнянка содержит и другие соединения: пектины, слизь, углеводы, аскорбиновую кислоту, минеральные элементы, в том числе кальций, медь, марганец, цинк. В состав эфирного масла, выделенного из побегов и цветков, входят 87 летучих соединений. По составу масло мыльнянки отличается от известных масел других представителей семейства гвоздичных. Возможно, оно полезно, но никто пока не исследовал этот вопрос. Несмотря на целебные свойства, современные травники нечасто используют мыльнянку. Причина в токсичности сапонинов. При передозировке проглоченные сапонины вызывают сильнейшее раздражение слизистых оболочек, в том числе кишечника, и паралич нервных центров, регулирующих артериальное давление, дыхание и частоту сердечных сокращений. Пациент страдает от судорог, тошноты, рвоты и диареи. Сапонины, попавшие в кровь, разрушают эритроциты. Растение синтезирует сапонины, чтобы защититься от травоядных. Объевшиеся мыльнянкой животные теряют аппетит, отказываются от воды, их мышцы дрожат, их сердце едва бьется. Еще тяжелее переносят отравление холоднокровные животные. Раньше богатые сапонином растения использовали, чтобы убивать рыбу или вводить ее в ступор — сапонины мешают работе жабр. Некоторые специалисты настоятельно не рекомендуют сажать мыльнянку рядом с рыбными прудами, не ровен час стебли попадут в воду. К счастью, в человеческом организме сапонины усваиваются не очень хорошо, и низкие концентрации вещества не причиняют ему вреда. К тому же люди не принимают сапонины в чистом виде. Тем не менее медики не рекомендуют лечиться мыльным корнем более

двух недель, а беременным и кормящим женщинам он противопоказан. Токсичные сапонины с удовольствием используют в пищевой промышленности, там, где нужна устойчивая пена, то есть для производства шипучих напитков (имбирного пива, лимонадов и даже шипучих вин), халвы, крема и взбитых сливок. Спрос на натуральные продукты растет, а пенообразующих соединений в природе мало. В их числе казеин и сывороточные белки молока, яичные белки овальбумин и лизоцим. Еще один распространенный пенообразователь — фосфолипид лецитин, который содержится в яичном желтке, соевых бобах и некоторых других продуктах. К сожалению, белки и лецитин плохо образуют пену в кислой среде и при высоких температурах. Сапонины же менее чувствительны к кислоте и могут стабилизировать пищевые эмульсии при температуре до 90°C. Если соблюдать дозировку, сапониновая халва не опасна. Однако сапонины — не единственные токсины мыльнянки. Ее семена, листья и корни содержат белки сапорины, которые блокируют работу рибосом эукариотических клеток, вызывая апоптоз. По-настоящему опасен лишь один из белков, сапорин-6, самый стабильный и устойчивый к действию разных факторов. Сапорин попадает в клетки в мембранных пузырьках эндосомах, из которых ему трудно выбраться, и рибосом он почти не достигает. Но его может освободить сапонин мыльнянки SO1861, в его присутствии сапорин становится по-настоящему ядовитым. Когда животные едят наземные части растения, токсин для них не опасен. Но если они съедят мыльнянку целиком, вместе с корневищем и содержащимся в нем SO1861, то серьезно отравятся. Способность сапорина вызывать апоптоз пытаются приспособить для лечения онкологических заболеваний. Сначала белок связывают с антителами, которые специфически взаимодействуют с раковыми клетками и обеспечивают целенаправленное проникновение токсина в опухоль. Потом добавляют SO1861, и клетки погибают. Методику отрабатывают на культурах клеток рака груди, шейки матки и мочевого пузыря, лимфомы и лейкемии. Конъюгированные сапорины используют и в неврологии, чтобы вызвать избирательную гибель определенных групп клеток в головном или спинном мозге. Этот метод применяют для моделирования нейродегенеративных заболеваний и исследования функций определенных субпопуляций нейронов. Конъюгаты сапоринов используют для анализа клеточных механизмов сна, общей анестезии, эпилепсии, боли и развития болезней Паркинсона и Альцгеймера. Мыльнянка оказалась растением на все случаи жизни. И для деликатной стирки она незаменима, и для реставрации икон, для лечения множества болезней и для научных исследований, не говоря уже о халве. А еще это красивый цветок, украшение сада.

Н. Ручкина

Легко ли плыть в сиропе? Откуда берутся странные научные открытия Генрих ЭРЛИХ, Сергей КОМАРОВ Альпина нон-фикшн, 2021

Очередная прекрасная книга наших авторов

ИЗ КНИГИ ВЫ УЗНАЕТЕ: — ЗАЧЕМ

годами смотреть на каплю битума, считать сперматозоиды в кока-коле, коллективно думать о мире или выбирать начальника жребием?

— ПОЧЕМУ

настоящий ученый не побоится влезть в шкуру козла, заселить клещей в свое ухо, полвека хрустеть пальцами одной руки или жалить себя пчелами в самые разные места?

— КАК работают приманиватель молодежи, отпугиватель голубей, переводчик со звериного, поцелуи, мнимые числа и, вообще, легко ли плыть в сиропе… «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Наука и общество

Кандидат биологических наук

Н.Л. Резник

Иллюстрация Александра Кука

Сплетня строить и жить помогает

Сплетничать нехорошо. Все это знают и все сплетничают. Возможно, потому, что от сплетен, оказывается, большая польза.

Притягательность негатива В определениях сплетни недостатка нет. По Ожегову, это «слух о ком-нибудь или чем-нибудь, основанный на неточных или заведомо неверных сведениях», согласно Ушакову — «недоброжелательный или порочащий слух о ком-нибудь, распространяемый на основании неверных, неточных и измышленных сведений», а Даль трактует сплетню как «пересказы и наговоры, смутки, перенос вестей из дому в дом, с пересудами, толками, прибавками». Синонимы к этому слову исключительно отрицательные: диффамация, звон, злоречие, злословие, инсинуация, клевета, кляуза, кривотолки, наговор и пересуды. Всякий понимает, что приличный человек сплетником быть не может. Сплетничают тем не менее изрядно. В начале века британский психолог Робин Данбар, подслушивая разговоры в общественных местах, подсчитал, что на сплетни приходится около 66% всех бесед. По мнению американских исследователей под руководством профессора Оклахомского университета Дженнифер Боссон, секрет популярности сплетен в том, что обсуждаемая негативная информация сближает людей, причем гораздо крепче, чем информация положительная. Свою гипотезу ученые подтвердили экспериментально. Участников просили вспомнить, о чем они беседовали со своими друзьями, когда их отношения только устанавливались, и позже, когда дружба уже окрепла. Оказалось, что в обоих случаях люди делились с приятелями преимущественно негативной информацией о некоторых лицах, а также положительными мнениями о фильмах, различных занятиях и убеждениях. И чем ближе друг, тем более выражена эта тенденция. При этом сами участники эксперимента утверждали, что более всего межличностной близости способствует обмен положительными впечатлениями о других людях. Было ли это искреннее принятие идеи о том, что доброе отношение к людям предпочтительнее плохого, или стремление произвести благоприятное впечатление на экспериментаторов, ученые судить не берутся. Однако же разделенная неприязнь к нескольким людям, включенная в общую матрицу положительного отношения к неодушевленным объектам, действиям или идеям, оказалась мощным связующим фактором. Работает ли этот принцип по отношению к незнакомцам? Чтобы это выяснить, исследователи провели еще один эксперимент. Испытуемых предупредили, что они будут работать с партнерами, которых скоро увидят, а пока предложили прослушать разговор между двумя вымышленными персонажами по имени Брэд и Мелисса. Персонажи беседовали на разные темы, а участники

должны были сформировать одно положительное и одно отрицательное мнение о Брэде. Затем участнику сообщили, что его будущий партнер высказал положительное или отрицательное мнение о Брэде, идентичное его собственному, например им обоим понравилось, что Брэд похвалил Мелиссу за внешний вид. В то же время он ничего не сказал о другом, отрицательном (или положительном) мнении. Потом испытуемым предложили на основании того, что они слышали от экспериментатора, оценить по семибалльной шкале свое отношение к будущему партнеру: много ли у них общего, сработаются ли они, смогут ли в будущем подружиться? Оказалось, что люди чувствовали некую близость к человеку, которого ни разу не видели, если разделили с ним негативное отношение к Брэду, независимо от того, был ли этот негатив сильным или слабым. Общее позитивное отношение к другому человеку способствовало близости, лишь когда было сильно выраженным. Естественно, нам нравятся те, кто разделяет наши взгляды. Но почему бы не объединиться на почве общей любви? Почему именно негативные эмоции обладают великой объединяющей силой? Объясняя этот феномен, Дженнифер Боссон и ее коллеги отмечают, что сплетни рассказывают не только об обсуждаемой персоне, но и о самом переносчике информации. Поэтому они обращены к слушателю, которому сплетник доверяет. Люди, перемывающие косточки отсутствующему лицу, образуют группу единомышленников, а принадлежность к группе — фундаментальная потребность человека. Членство в группе помогает укреплять и поддерживать социальные связи, чувство близости и солидарности, а негативная информация о третьем лице повышает самооценку членов группы и потому особенно важна. Кроме того, плохое отношение к людям в обществе не приветствуется, публичное выражение неприязни происходит редко. Поэтому возможность совместно выразить нелюбовь к третьему лицу сплачивает сильнее, чем приязнь и уважение. Еще одна причина популярности сплетен заключается в том, что они позволяют обсуждать актуальнейшую проблему «безбилетника». Безбилетником называют человека, который пользуется социальными благами, ничего не давая взамен. Например, наравне со всеми участвует в мероприятии, на которое все скинулись, а он — нет. Ученые давно исследуют эту проблему, строят математические модели общества и с грустью констатируют, что чем больше социальная группа или чем сильнее она рассредоточена, тем больше в ней халявщиков. Они процветают, поскольку другие члены группы не знают об их поведении и общаются с ними как с честными людьми. Действия халявщика не всегда можно проконтролировать или контроль очень сложен и затратен. Люди предпочитают употребить эти силы и средства на что-то более продуктивное, к тому же постоянные проверки разрушают доверие в обществе. Но какой-то контроль все-таки нужен. И тут на помощь приходит сплетня. Со«Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

общая близким или коллегам о негораздом поведении другого человека или всего лишь о своих подозрениях на его счет, мы предостерегаем их от возможного ущерба, то есть делаем благое дело.

«Грех не беда, молва не хороша» Возможное влияние сплетен на благополучие общества не осталось без внимания ученых. Робин Данбар, например, считает, что сплетни укрепляют общественные отношения. Эту точку зрения подкрепляют многочисленные эксперименты — экономические онлайн-игры, в которых участники могут либо инвестировать, либо сберегать, то есть действовать на общее благо или на пользу собственному карману. Одну из таких игр провели директор Лаборатории вычислительной социальной аффективной нейробиологии Дартмутского колледжа Люк Чанг и его постдок Эшин Джолли. Играли десять раундов группами по шесть человек. В каждом раунде участникам давали по десять долларов, и они могли оставить деньги себе или вложить любую их часть в групповой фонд, который умножали на 1,5 и делили поровну между игроками. По окончании игры участники забирали реальные доллары, поэтому были кровно заинтересованы в том, чтобы приумножить их количество. Если бы все игроки вкладывали всю полученную сумму в общий фонд, то в конце раунда каждый из них вместо десяти долларов получил бы пятнадцать. Однако участники не могут договариваться, правила этого не предусматривают. Поэтому некоторые подстраховываются: свои денежки не вкладывают, а если образуется общий фонд, получают свою шестую часть. В начале игры участники получили аватары и уселись в виртуальный кружок (см. рисунок). Исследователи сформировали 159 групп, которые играли по разным правилам. В одном варианте игры участники, сделав вклады, узнавали, сколько вложил каждый из них, при этом каждый игрок мог в течение раунда обменяться двумя сообщениями из 140 символов с партнером напротив. Другим игрокам содержание их переписки было недоступно. Во втором варианте игроки также владели всей информацией, однако общаться не могли. В третьем варианте информация о поведении участников была неполной: каждый игрок видел только ставки ближайших соседей. Но он мог общаться со своим визави. И наконец, в четвертом варианте и сведения были неполными, и обмен сообщениями невозможен. Исследователи хотели прояснить, что побуждает людей сплетничать и какова роль сплетен в обмене информацией, формировании впечатлений о других членах группы и укреплении социальных связей. Оказалось, что подавляющее большинство игроков охотно пользовались возможностью пообщаться. Даже когда вся игра была у них как на ладони, они обменивались шутками, болтали и, разумеется, обсуждали поведение других игроков, то есть сплетничали. При недостаточной информации сплетен было больше, чем

при полной, — 21,7% и 14,9% соответственно. Сплетни компенсировали нехватку данных и влияли на поведение игроков. Так, размеры вкладов кота и свиньи позволяли предсказать размер вклада коровы в следующем раунде. Если сплетни по условиям игры не дозволялись, на поведение игрока влияли ближайшие соседи. Возможность сплетничать сказалась на поведении не только отдельных игроков, но и группы в целом. В начале игры большинство участников вносят в общий фонд половину денег или все полученные средства, но от раунда к раунду становится все больше эгоистов, которые не вкладывают ничего, участвуя при этом в дележе общих средств, то есть переходят от инвестирования к сбереганию. Количество эгоистов растет даже в том случае, когда их поведение известно другим участникам. Но если у игроков есть возможность сплетничать, ситуация меняется, и наряду с эгоистами (увы, они никуда не делись) увеличивается число игроков, вкладывающих всё. Эта тенденция особенно заметна при неполной информации. Получается, что сплетни повлияли на игровое поведение участников и вынудили их скооперироваться, хотя никаких штрафов или исключения из игры за эгоизм не предусмотрено. Сплетня — моральная оценка, и многие испытуемые оказались к ней чувствительны. По завершении игры участники оценили желание сыграть еще раз с каждым из членов группы. Оказалось, что собеседники обычно чувствовали друг к другу большую приязнь, чем к другим игрокам, и некоторые продолжали общение после окончания эксперимента. Следовательно, сплетни помогают налаживать доверительные отношения и увеличивают вероятность, что сплетники подружатся. Чанг и Джолли пришли к выводу, что сплетни помогают собирать информацию, укрепляют межличностные связи, сплачивают группу и защищают ее от недобросовестных членов. Эти выводы согласуются и с результатами других исследователей. Так, несколько лет назад специалисты Амстердамского университета проводили аналогичную игру, в которой заставили людей поверить, что другие члены группы могут узнать, сколько они вкладывают, и обсуждать их поведение. Опасность сплетни сдерживала корыстное поведение участников. В другом исследовании, проведенном специалистами Стэнфордского университета, испытуемые могли не только обмениваться информацией о других игроках, но и изгонять эгоистов. Сплетничали они весьма охотно, причем те, кто подвергся остракизму, в следующей игре с другими партнерами играли честно. Ученые Гронингенского университета (Нидерланды), изучив поведение сотрудников трех организаций, выяснили, что дружба и сплетни коллег тесно связаны. Беседы о третьем отсутствующем увеличивают вероятность, что сплетники подружатся, а дружба этим беседам способствует. Однако люди с неуемной страстью к сплетням были не особенно популярны, так что этот метод приобретать друзей имеет свои ограничения.

Ближайший сосед

Фокальный участник

Обмен сообщениями

Они видят ставки друг друга

Ближайший сосед

Дальний сосед

Игрок напротив

Социальный груминг По результатам экономических игр сплетни из малопочтенного времяпрепровождения превратились в полезное занятие, а все потому, что ученые трактуют сплетню как приватное обсуждение отсутствующего лица, оставляя за скобками ее оценочное значение. Такое расширенное определение позволяет взглянуть на сплетню под иным углом. И лучшие результаты приносят не опросы, потому что ответы людей не всегда точны и искренни, а натурные наблюдения. В 2019 году психологи Калифорнийского университета Меган Роббинс и Александр Каран нашли 467 добровольцев в разных частях Соединенных Штатов и снабдили их диктофонами. Испытуемые носили их два-три дня подряд, и каждые 9—12 минут устройство включалось на 30—50 секунд. Когда люди спали, диктофон не работал. Если участники не хотели, чтобы их записывали, они могли снять устройство и поместить его в другую комнату. Диктофон носили открыто, и собеседники знали, что их разговор записывают. Это первое исследование сплетен с помощью диктофона, и оно разрушило некоторые стереотипы. Оказалось, что люди не так уж много времени посвящают разговорам об отсутствующих. На них приходится чуть больше 5% дневного времени и 14% разговоров. Шестьдесят шесть процентов, которые намерил Данбар, — явный перебор; исследователи считают, что он принимал за сплетню любое обсуждение общественных проблем. Иными словами, из 16 часов бодрствования

Игра аватаров с точки зрения коровы в условиях неполной информации и обмена сообщениями. Каждый игрок видит только вклады своих ближайших соседей (корова видит вклады птицы и льва, а птица и лев, в свою очередь, знают, сколько внесла в общий фонд корова). Корова может обмениваться конфиденциальной информацией с пчелой. Пчела, если пожелает, сообщит корове, сколько внесла она сама, а также ее ближайшие соседи, кот и свинья

52 минуты тратятся на сплетни. Они необязательно злонамеренны и даже не всегда оценочны. Из 4003 записанных случаев 2974 сплетни нейтральные, например обсуждаемая персона старается быть в курсе последних событий и фильмов, 604 — негативные (учитель, а говорит с множеством ошибок) и 376 позитивные (она такая красивая, могла бы быть моделью). Обсуждают в основном знакомых, а знаменитостям посвящено лишь 4% сплетен. Предметом сплетни может быть социальная информация (да, она встречалась с этим парнем, выбрала его, потому что он богатый), данные о физическом состоянии (он совсем облысел, бедняга) или чьи-то достижения (через месяц он оканчивает университет). Социальная информация преобладает. Исследование подтвердило, что сплетни распространены повсеместно — чаще или реже, но сплетничали практически все участники. Женщины предавались данному занятию лишь немногим чаще мужчин, однако это наблюдение справедливо только для нейтральной «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

социальной информации. Частота оценочных сплетен от пола не зависит, зато зависит от возраста. Молодежь злословит несколько чаще зрелых людей. Распространенное представление о том, что бедные неучи сплетничают больше, чем богатые и образованные, не подтвердилось. Неправда, что сплетники злобны. Ведь подавляющее большинство сплетен носит нейтральный или положительный характер. Среди любителей поговорить об отсутствующих много экстравертов, что неудивительно. Ключевая черта экстраверсии — коммуникабельность, и они больше разговаривают с другими людьми. Среди них преобладают покладистые, доброжелательные люди (особенно это верно для переносчиков нейтральных и положительных сплетен). Как показали исследования Дженнифер Боссон, нейтральные или положительные сплетни укрепляют связи и доверие между близкими людьми, хотя, увы, не столь эффективно, как распространение негативной информации. По словам Меган Роббинс и Александра Карана, это первое исследование сплетен с применением диктофона. Ученые признают, что их выборка невелика и не вполне репрезентативна — в нее попали преимущественно белые, образованные люди. Так что данное исследование — лишь первый шаг. Возможно, наши представления о сплетне вновь подвергнутся коррекции. Американские исследователи под руководством профессора Аризонского университета Маттиаса Меля подсчитали, что среднестатистический человек, будь то мужчина или женщина, каждый день произносит около 16 тысяч слов. Если сплетни действительно составляют 14% разговоров, на них приходится примерно 2200 слов — чуть больше, чем в этой статье. Они распространены повсеместно, поэтому запрещать их бессмысленно, да и незачем: если определить сплетни как беседы об отсутствующих, то окажется, что сплетники доброжелательны, а сплетни нейтральны. Конечно, встречаются и клевета, и наговоры, но относительно редко. Зато сплетня позволяет собеседникам извлекать уроки из жизни других людей, то есть учиться на чужом опыте. Сплетники обмениваются впечатлениями, что помогает определить приемлемое в обществе поведение. Такие доверительные разговоры позволяют установить контакты, укрепить дружбу и доверие. Сплетни поддерживают функционирование социальных групп. Многие психологи считают сплетни словесным аналогом физического груминга приматов — взаимного ухода за шерстью, в процессе которого они устанавливают социальные связи. Представить себе общество без камерного обсуждения социальных и личных тем невозможно. По мнению Робина Данбара, сплетни в самом широком смысле слова служат основной опорой человеческой социальности. Интерес, который мы испытываем к действиям других людей, вполне объясним, только не надо доводить его до болезненной крайности.

Все рассказы посвящены известным продуктам, правда, многие из них популярны за пределами нашего Отечества: в лесах Амазонки, полупустынных нагорьях Китая или на берегах африканских озер. Однако в ближайшем будущем они могут приобрести планетарное значение. Продовольственный кризис и глобализация уже делают свое дело, и некоторые экзотические для нас культуры постепенно проникают на прилавки российских магазинов. К этому нашествию нужно подготовиться. Современному человеку следует знать, как правильно есть акрид, что заменит россиянам сою, каковы на вкус «бедра нимфы Авроры» и в каких краях эти нимфы водятся, и не путать батат с картофелем.

Купить книгу можно в нашем киоске www.hij.ru Цена — 425 рублей с доставкой по РФ.

КРИС УОЛЛЕС Обратный отсчет: 116 дней до атомной бомбардировки Хиросимы н и

иж

М.: Альпина нон-фикшн, 2021

апреля 1945 года. После нескольких лет кровопролитного конфликта в Европе и на Тихом океане Америка ошеломлена известием о смерти президента Франклина Рузвельта. В одно мгновение вице-президент Гарри Трумэн, который был отстранен от планирования войны и ничего не знал о сверхсекретном Манхэттенском проекте по разработке первой в мире атомной бомбы, должен взять на себя командование страной, воюющей на нескольких континентах, и принять одно из самых важных решений в истории. В книге «Обратный отсчет» рассказывается захватывающая история бурных месяцев, недель и дней, предшествующих 6 августа 1945 года, когда Трумэн отдает приказ сбросить бомбу на Хиросиму.

ИЭН УРБИНА Океан вне закона. Работорговля, пиратство и контрабанда в нейтральных водах н и н

нин, и ин

М.: Альпина нон-фикшн, 2021. На нашей планете осталось мало неосвоенных территорий. Но, возможно, самые дикие и наименее изученные — это океаны. Слишком большие, чтобы их контролировать, и не имеющие четкого международного правового статуса огромные зоны нейтральных вод стали прибежищем преступников. Работорговцы и контрабандисты, пираты и наемники, похитители затонувших судов и скупщики конфискованных товаров, бдительные защитники природы и неуловимые браконьеры, закованные в кандалы рабы и брошенные на произвол судьбы нелегальные пассажиры. С обитателями этого закрытого мира нас знакомит пулитцеровский лауреат Иэн Урбина, чьи бесстрашные журналистские расследования легли в основу книги.

Книги ДЭВИД НАТТ Пить или не пить? Новая наука об алкоголе и вашем здоровье н и ин

ин

М.: Альпина нон-фикшн, 2021

ы привыкли считать алкоголь неотъемлемой частью обыденной жизни — от стаканчика с коллегами после работы до ежедневного бокала вина перед сном. Британский психиатр и нейропсихофармаколог Дэвид Натт постарался простым языком ответить на бесчисленные вопросы, связанные с древним симбиозом человека и этанола. Почему алкоголь — наркотик? Как он действует на нашу психику? Как избежать похмелья? Почему от пьянства особенно страдает печень? Каковы социальные преимущества выпивки? Как понять, что у тебя формируется зависимость? Бывают ли успешные алкоголики? Какие стратегии помогают контролировать употребление алкоголя? Виноват ли алкоголик в своем положении? Как работают различные лекарственные препараты? Что должны предпринимать в этой связи правительства? Вся эта информация, подкрепленная самыми современными научными данными, должна помочь каждому из нас определить идеальную дозу спиртного, которая принесет максимальную радость при минимальном вреде.

СТИВЕН ПИНКЕР Просвещение продолжается: В защиту разума, науки, гуманизма и прогресса н и ин ,

ин н

зн

М.: Альпина нон-фикшн, 2021

АМАНДА ЭЛЛИСОН Боль в твоей голове: Откуда она берется и как от нее избавиться н и ия ми н

М.: Альпина нон-фикшн, 2021

незапамятных времен люди страдают от головной боли. По сравнению со средневековой Персией, где ее лечили чаще всего касторовым маслом, мы продвинулись в этом вопросе, но можно ли говорить о полном избавлении? «Если мы можем проследить происхождение головной боли в глубинах эволюции, то почему сегодня, через полвека после того, как мы отправили людей на Луну, мы так и не решили проблему с этим расстройством?» — таким вопросом задается британский нейробиолог Аманда Эллисон. Ее книга — честное и увлекательное повествование о путях исследовательской мысли и в то же время практическое руководство, которое поможет вам глубже узнать ресурсы собственного организма, нащупать первопричины проблемы и принять правильные решения.

сли вам кажется, что мир катится в пропасть, оглянитесь вокруг. Люди теперь живут дольше, они здоровее, свободнее и счастливее, чем когда бы то ни было. Психолог и популяризатор науки Стивен Пинкер призывает нас отвлечься от катастрофических предсказаний, которые ловко играют на свойственных нашему мышлению когнитивных искажениях. Вместо этого он предлагает обратиться к цифрам и демонстрирует невиданный прогресс всего мира во всех областях, от здоровья и благосостояния до безопасности, мира и прав человека. Этот прогресс — дар современному миру от деятелей Просвещения, которые первыми додумались, что знания можно использовать во имя процветания всего человечества. Тем не менее именно сейчас их идеи особенно нуждаются в нашей защите, поскольку противостоят характерным недостаткам человеческой природы — трайбализму, авторитаризму, демонизации чужаков и магическому мышлению, — которые так нравится эксплуатировать современным демагогам.

Подробности на сайте: https://nonfiction.ru/ «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Фантастика

Татьяна Тихонова ия Сергея Дергачева

тарик шел по коридору, расплескивая чай. Придерживал стакан, качающийся в подстаканнике. «Теперь не делают такие стаканы, как раньше. Нет, не делают. Подстаканник есть, а стакана нет. Эх, жизнь пошла». Длинный коридор коммунальной квартиры тянулся в темноту. Лампа возле его двери давно перегорела. «Конечно, ее никто мне не заменит. Надо собираться в магазин. А это чертова лестница. Две. Нет, даже три. Кто нынче вспомнит, что ступеньки тоже растут. Они с каждым годом все круче, вырастают прямо под ногами. Нет, отвратительные нынче пошли ступеньки. То ли дело раньше. Их было в два раза меньше». Он вошел в свою комнату. Вещи громоздились вокруг горами — ящики, шкафы, стол. На столе четыре узла, старик не помнил, с чем. От ящика стола смердило. Наверное, сдохла крыса, но не добраться туда никак. Пусть себе покоится с миром тварь. Он ее знал. Она приходила к нему к ужину. Сидела напротив, скрестив лапы на животе, поднималась и вынюхивала, что он ест. Получала кусок и уходила. Он давно ее уже не видел. Старик лег на ветхий, продавленный диван возле окна. Из шкафа по левой стене вышел он сам, молодой. Старик с тоской впился глазами в это лицо, самоуверенное и родное. Парень присел на табуретку и прикурил, разогнал дым рукой. Положил ногу на ногу, качнул ногой в туфле на толстой платформе. Тряхнул длинной черной гривой. — А я в прошлый раз дверь не смог открыть, — сказал старик, рассмеявшись заискивающе. — Думал, что сломалась штуковина. Это я, Володя, на свалке, что за городом, у завода нашел. Стоит себе шкаф. Ну, думаю, в хозяйстве пригодится. Насилу выкопал, в землю гад врос. Еле до дома доставил, пришлось трешник Сергеичу отдать. Чего ты как битник вырядился-то? В нашей семье гусары были, офицеры. А ты… и-э-э-эх. — Я припер дверь-то, Владимир Алексеевич, с той стороны, — парень усмехнулся, — а то зачастил ты. Я прямо в депрессию впал. Ну как ты думаешь, себя, девяностолетнего, каково каждый день перед собой видеть?

— Ишь ты, «припер»! Я, может, в детство впасть желаю безвозвратно, а ты, значит, припер. — Ты в детство впадешь, а мне что делать, подумал? — А чего мне про тебя думать? Сам о себе думай, Володя. Мне бы вот лампу. Спроси у Катеньки. У нее всегда в запасе были. А мне идти невмоготу. — Спрошу, отчего не спросить. Ну, бывай, Владимир Алексеевич. Повидались. — Бывай, Володя. Даже чаю старику не принес в гостинец, порадовать. Недалеко здесь. Совсем ты меня не любишь. — Сам ты себя не любишь. Парень вошел в шкаф и закрыл за собой дверь. Старик скрестил руки на груди. Улыбнулся девушке, смотревшей на него с тусклого рисунка. Сказал, привычно обращаясь к портрету: — Приревновал Володька, Катенька. Как есть приревновал. Разве ж мог я спокойно смотреть, как ты в спаленку с ним уходишь. Потом он тебе что-то шепчет, ты, слышу, улыбаешься. Ему улыбаешься. А то ведь я, я, Катенька. Увидел он как-то, как я на тебя смотрю, вот и припер дверь за мной. Как я за эти годы стосковался. Я скучал. Ну зачем ты к Протасову, хомяку этому, ушла от меня? Все тебе комнатка наша не нравилась. Комнатка как комнатка. Ну а теперь-то я и сам не хочу. Зачем мне тебя старухой видеть. Это как лестницы старые. Видеть их не могу. Не взобраться, не спуститься. И щербатые, тоска одна. Старик закрыл глаза. Вздрогнул нехорошо, вскинулся с хрипом и застонал. За грудь схватился. Застучал быстро-быстро кулаком в стенку. — Синусоида Арнольдовна… Зинаида… — захрипел, — Зинка, помираю я однако… Зинка... Его тускнеющие глаза уставились на дверь. «Худющая, как галка… черная, как палка… Зиночка… только приди… все прощу», — выл он безгласно. Зинаида вошла, кутаясь в пуховую шаль, посмотрела на соседа поверх очков в роговой оправе. Глаза ее тревожно метнулись по его беспомощной фигуре, растопырившейся нелепо на диване, по руке, прижатой к сердцу. Соседка быстро развернулась и вышла, тут же раздался ее изумительно поставленный учительский ор на всю коммунальную квартиру: — А я вам говорю, инфаркт обширный, сударыня. Молоды вы еще мне замечания о тоне делать. Пульса нет. Посинел. Вы у меня под суд пойдете, если больной преставится. Засекаю время. Прошлый раз три часа ждали «скорую». А? Мы-то дождались, бабуля вот не дождалась. Какая-какая, к которой вы ехали, курица вы этакая, совсем нечем вам думать, бедная вы моя, соболезную, два плюс два сложить не можете...

атя потянулась и проснулась. Солнце рассыпало блики по комнате, по лицу Володи. Катя улыбнулась и отвела пальцем его длинную челку. «Хиппи. Владимира Алексеевича на тебя нет». «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Володя проснулся. Погладил Катю по плечу, ткнулся сонно губами в шею, в ухо. Она тихо засмеялась. Открылась дверь шкафа. Вошел подпоручик Каменецкий-старший тридцати трех лет от роду. Погиб впоследствии в бедности в Турции. Сын Владимир забрел как-то случайно в тринадцатый год прошлого столетия в поисках родного дома. Долго перебирал при свете свечи оплавленные кнопки на панели в шкафу, нажал. Ничего не произошло, кажется. Только он оказался вместе со шкафом прямо на сухом пригорке посреди весенней распутицы в их деревеньке на Псковщине, где он и родился у маменьки в двадцать пятом, а отец уж полгода как на чужбине к тому историческому моменту сгинул. Встретил там отца. Потом сидели на кухне у молодого Владимира и Катеньки. Отец все крестился, глядя на них троих, никак не мог поверить, что в сорок пять у него родится сын Владимир. Ходил вокруг шкафа, разглядывая его с опаской. Когда же пришло время уходить, сплюнул через плечо, сказал: «Бог не выдаст, свинья не съест». — И шагнул в шкаф. С тех пор он захаживал часто. Но сидел у молодого сына недолго и с таинственным и независимым выражением на лице, будто повторяя про себя заветное «Бог не выдаст, свинья не съест», исчезал в темном коридоре коммунальной квартиры. Вот и сейчас он быстро прошел мимо попытавшихся нырнуть под одеяло молодых. Торопливо отвел взгляд. Прошел строевым за ширму, целомудренно отделявшую шкаф и кровать от стола. Сел к столу, спиной к молодым. Налил себе воды в стакан. Снял фуражку, расстегнул мундир. Подумал с досадой, что слышит эту возню за ширмой. Разозлился, что сидит и слушает ее. Выпил залпом воды, отведя локоть и выдохнув. Смущенно сказал: — Давно бы шкаф этот из-за ширмы вытащил, Владимир. Право. Я ведь вам двадцать минут из этой прорвы стучал. Все кулаки и эфес сбил. И плюнул. Прикажи половому чаю подать. Хотя что это я, какой половой нынче. Владимир, я к тебе по срочному делу. Изволь не задерживать меня. Владимир надел джинсы, вышел босой из-за ширмы. Сын и отец Каменецкие оказались друг против друга. У одного в тридцать три виски сединой тронуты, взгляд усталый, с насмешливым прищуром, у другого в тридцать — глаза злые, быстрые, нагловатые. Но похожи, похожи, хоть и «отрастил Володя эти патлы неуемные, что за глупость», как думал иногда Алексей Петрович об этих странных обстоятельствах и сыне. — По делу или так, отец? — хмуро спросил сын. — По делу, по делу, — рассеянно ответил Алексей Петрович. — Малевский просит по дружбе старой еще табаку немецкого. Ротмистр Чащин бритву… право, я эти новомодные названия не запоминаю, друг мой. Лекарства, вот список. Это главное. Побыстрее бы, дифтерия у Машеньки, друзья семьи, Рощины… да ты уже знаешь.

Владимир рассмеялся. Кивнул. — Как же ты объясняешь, отец, где берешь все это? — А говорю, что из Франции с оказией привозят. Верят! Что Владимир, наш свет, Алексеевич? Как поживает? Опустился старик, нехорошо. Давно не бывал я у него. Да и не хочется. Но пусть будет здрав, передай ему мое отцово благословение, все за ним держимся. — Изольда заходила, принесла тебе галстук. Я его себе забрал. Больно хорош, Изольда в этом понимает. На дуэль не вызовешь? — неуверенно рассмеялся Владимир. — А Малевский, смотрю, дружбу старую тебе поминает. Платить, значит, не хочет. Отец нахмурился. С одной стороны, ему не нравился этот нахальный, неподобающий тон, с другой — его тянуло быстрее покончить с этим. А Владимир с хрустом зевнул и крикнул Катеньке: — Неси на стол покушать, Катерина! — Сам возьми. — Катя чем-то там гремела в спальне, выражая свое недовольство ранним гостем. Да сколько можно — ходят, как к себе домой. Проклятый шкаф. Давно его на помойку утащить надо. Катенька с грохотом переставила стул. Села на кровать. Сбросила с прикроватной тумбочки свою любимую чайную чашку королевского фарфора. Чашка — вдребезги. «Подпоручик новую подарит, к Восьмому марта, праздники здешние он уже знает». В открывшуюся вдруг дверь шкафа подуло нездешним сквозняком. Катя уставилась в черную щель. Потом вскочила и выбежала из-за ширмы. Подпоручик сидел сам не свой. Владимир вздрогнул и стал падать, вцепившись судорожно в край стола. Катенька запричитала: — Вот дурак-то, вот дурак старый, завистник! Молодым завидовать, дурачина! Ты чего это удумал опять помирать?! — заторопилась она в шкаф. Вышла из него, деловито поправляя на располневшей фигуре платье, которого стало не хватать; старея на глазах, покрываясь на ходу добрыми мелкими морщинками; голова ее седела, волосы убирались в гулечку, зуба одного впереди не хватало. — Поме-е-ер. Ой, зачем же, Володечка, ты помер... — Она бросилась на грудь Владимиру Алексеевичу. Зинаида стояла у окна, скрестив руки на груди. — Страсти египетские, — пробормотала она, отворачиваясь, — да не помер еще. Посмотрела на часы и в окно. Из «скорой» вытащили носилки. Санитар с врачом рысью скрылись в подъезде. Зинаида поморщилась. «Надо же, бегут. Когда такое было…»

еловек шел по улице, рассматривая старые дома, дворы, заросшие цветущими деревьями, сильно пахнущим кустарником. С деревьев ползли клочья белой ваты-пуха. Клочья катились по дороге, сматываясь в длинные клубки, взлетая в воздух вслед за проехавшей машиной. Бродячие животные — большое, с обрубленным

хвостом и маленькое, с длинным непропорциональным туловищем — проследовали мимо к баку с мусором. Человек покачал головой. Неразумно, мусорно, непропорционально как-то все. Однако смотрящий за ним не давал ему особенно задумываться, гнал дальше, потому что торопили его самого. И человек терял нить, его мысли перебивались хором за ним смотрящих. Люди проходили мимо, с интересом разглядывая прохожего. Здесь все знали друг друга. А он разглядывал их. И удивлялся. Ему казались необыкновенными глаза этих «землян», как они себя называли. В этих глазах не было за ними смотрящего, не было смотрящего за смотрящим. Глаза землян были будто сами по себе. Будто окна в их домах. Разные. В одних даже днем непонятно зачем горел свет. Другие плотно закрыты, и не видно, что происходит за ними. Горшки с цветами, стопки книг, утюг, настольная лампа, лицо... Смотрящий за ним выругался и отключил наблюдателя. Долг и смотрящий за смотрящим требовали от него найти и забрать с собой объект. Всего лишь детскую игрушку с Виеры, ящик путешествий, или коротко — Фусорию. Один из путешественников и оставил Фусорию на Земле. Прямо вместе с кабинкой путешественника и оставил, решив отправиться со своим другом совсем в другую сторону и пересев к нему. Компания с Виеры долго искала дорогостоящее оборудование, потом терпеливо выплачивала неустойки за нарушение статуса несуществующего на малоразвитых планетах. И все еще выплачивает. «А кто-то может в зоне забвения оказаться!» — выругался на виерском человек. Он остановился. Черниговская, тридцать четыре. Обычный дом, один из многих на этой улице. Старый, с потрескавшейся штукатуркой. Объект обнаружили здесь. Сколько было потрачено времени на поиски. Сколько виновных отправлено в зону забвения. Триста лет в анабиозе! Осталось забрать оборудование и исчезнуть, чтобы не оказаться там самому… Человек вошел в дом.

ладимир Алексеевич втянул хрипло воздух. Открыл глаза. Его Катенька сидела рядом. Держала за руку. Он шевельнул большим пальцем, погладив ее мягкую руку. — Еще поживем, значит, Катенька. Опять ты меня с того света вытащила. Иду я себе и уже не думаю даже оборачиваться. Надоело все, Катя. А тут ты со своим «зачем же, Володечка, ты помер». Подумал я и вернулся. Катерина Ивановна гладила и гладила его руку. Кивала и смахивала слезы, теряющиеся в морщинках. И приговаривала: — А поживем еще, Володечка. Поживем. Сколько отпущено, столько и поживем. А как, Володечка, это уже наше с тобой дело.

— Я там тебя не сильно обижаю? — строго спросил Владимир Алексеевич. Редко он так себя называл. Собой. Все казался ему Володя не таким, каким он сам был тогда. А сейчас отмяк, в Катиных руках отогрелся. — Да все ничего, Володя, только что же вы с Алексеем Петровичем все ходите к нам, — засмеялась тихонько Катерина Ивановна, — пугаете. — Так это от любви, Катя. А Володя за мной дверь припер, паразит! — Ну-ну, не волнуйся, тебе нельзя. — Катя улыбалась; припереть дверь посоветовала она сама. — Жизнь такая, Володя, она всегда нас чем-нибудь, да припрет, — проговорила она, покачиваясь задумчиво, сидя возле дивана. Владимир Алексеевич закрыл глаза и задремал. Голос жены убаюкивал. А когда проснулся, ее уже не было. — Ушла Катерина Ивановна, — сказала хорошо поставленным голосом Зинаида, — только ты глаза, Владимир Алексеевич, прикрыл, она и ушла. Ну, заголяй ягодицу, укол ставить будем в правую верхнюю четверть. Владимир Алексеевич закряхтел, поворачиваясь на бок. — Чем же я с тобой расплачиваться буду, Зинаида? — усмехнулся он в стенку дивана. — А пошли в кино, Зинаида Арнольдовна. — А пошли, Владимир Алексеевич. На «Покровские ворота». Ты обещал. — Раз обещал, значит, обещал. Так вот почему я не сдох: обещал же. Тьфу ты...Только ты никому! — Никому!

зольда жила в соседней комнате. Комната узкая и темная от тополей, вытянувшихся в рост с домом, всегда была затянута сигаретным дымом и ароматом кофе. Изольда работала в больнице, часто дежурила по ночам. Потом приходила домой, «в свою нору», и долго не появлялась вообще. Крутила винилы и танцевала иногда, уставившись в окно. Антилопа Карловна, или Пенелопа Карловна и по совместительству старшая по подъезду, поджимала обиженно губы. «Нахалка. Вечно с голыми коленками, патлы распустит… тридцать лет бабе...» Вслух же она говорила: — Изольдушка, совсем вы себя не щадите. Чуть ли не каждый день дежурите. Вам бы замуж выйти, ребеночка родить. А вы смолите эти цигарки, как мужик, ейбогу. — И, понизив таинственно голос, добавляла: — Я хотела вас просить записать меня к Аркадию Павловичу. Изольда кивала, наливала воды в турку, ставила на огонь, варила кофе. Вот и сейчас она плыла по коридору с туркой в руке. Тень шагнула к ней: — Зóла, как же я соскучился. — Подпоручик, с ума сойти, вы ли, здесь ли? — протянула Изольда, улыбаясь растерянно, открывая ногой дверь. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Подпоручик завел ее в комнату, оглядываясь в сумрачный коридор. Отобрал турку и поставил ее на стол. Пошел на Изольду, улыбаясь, снимая мундир, и она пятилась, улыбаясь. В открытое окно летел тополиный пух. Он был везде, катился пуховыми валиками по полу. Алексей чихнул. — Зола, ты все такая же лентяйка, — прошептал он ей в ухо, — у меня же аллергия. — А ты все такой же зануда, Алекс, — ответила она, улыбаясь, — будь выше какого-то пуха. — Изольдушка, — сунулась Антилопа Карловна в дверь, — у вас нет соли? Ну, конечно, у нее мужик. Недаром показалось, что мужская тень шмыгнула в соседнюю комнату. Алексей запустил думочкой в оленях в голову соседки, просунувшуюся в дверь. — Занято! — крикнул он. — Ты, подпоручик, как в номерах, — обиженно сказала потом Изольда, — «занято». Она села, привалившись к спинке дивана, положив на подпоручика длинные ноги. Они белели в сумраке комнаты, белела шея и грудь в расстегнутом старом батнике. Тень падала на лицо Изольды. Время будто повернулось вспять. Последний курс гимназии, лето, тополиный пух и экзамены. Как же звали ту девочку... Она так похожа на Золу… Изольда улыбалась, и Алексей умиротворенно чихнул. Уходить не хотелось. Там все так зыбко, так все теперь известно для него наперед, что он каждый раз возвращался обратно с тяжелым сердцем, к милой Полине, которая будет убита в семнадцатом на Петроградской площади в очереди за хлебом. К друзьям, из которых доживет до своей смерти дома, в своей постели и в окружении детей, только Малевский. Алексей опять чихнул, потянулся и сел, поднял сброшенный мундир. — Опять исчезнешь, — сказала, отвернувшись, Изольда. — Ты никогда не спрашивала куда. — Зачем? Ты ведь уходишь от меня. Что толку знать куда. — Наверное, ты права. И он никогда ничего не спрашивал. Переговорено было многое, рассказано и пересказано. Много выпито кофе, вышептано слов, выкрикнуто ругательств и проклятий, выплакано слез и выкурено сигарет. Теперь они больше молчали. Но его вновь и вновь тянуло сюда. В тополиный пух, катившийся валиками по полу. В тишину и заброшенность. В этот шкаф. Они перемещались в него и из него. Такие разные и такие похожие, потому что не старились. Но будто все равно умирали вместе со стариком, притащившим шкаф со свалки за городом. Все когда-то умирают. Вернее, умирал-то только один из них и тащил их всех за собой. Но вот уже в который раз ему удалось чудом зацепиться за этот маленький мир с потрескавшимся асфальтом,

старыми домами, коммунальной квартирой, со старыми скрипучими половицами.

нтилопа Карловна варила кислые щи и напевала при этом тоненьким голосом «Гори, гори, моя звезда». Она уже видела не так хорошо, замечала не все и не про всех и поэтому сейчас отрешенно уставилась в окно. Пух катился по подоконнику. Старушка улыбнулась. Собрала пух ладонью и бросила в мусорное ведро. — Была бы жива Изольдушка, она бы меня сводила к Аркадию Павловичу. А теперь никому я не нужна, Савелий, иди ко мне, кис-кис. Тощий соседский Савелий на табуретке не повел и ухом. — И тебе не нужна, — потрепала его по загривку Антилопа Карловна. Звонок в дверь к соседу оторвал ее от щей, кота и окна. Она нахмурилась. Сосед не откроет. Нет, не откроет. Ну как он откроет, если вчера была «скорая». Даже если может открыть, Володька не пойдет… Антилопа Карловна поджала губы и пошла к двери. На лестничной клетке стоял незнакомый мужчина. Старушка озадаченно на него посмотрела. К Володьке уже сто лет никто не приходил. К тому же тип походил сразу на энкавэдэшника, клоуна из репризы «Солнце в авоське» и на бухгалтера из их жилищной конторы. На энкавэдэшника — кожаным плащом до полу. Клоунской была улыбка, будто пририсованная к его рубленому, грубому лицу. А этот нос, тонкий как шило, — такой же был у их бухгалтера. Точно из конторы. Она вздрогнула, когда тип переспросил: — Владимир Алексеевич Каменецкий дома? — Да куда он денется, Владимир этот, конечно, дома. — Она приветливо посторонилась и ушла на кухню проверить щи. Вспомнила, что хотела купить сметаны. Почему-то совсем забыла, что пустила чужого человека в квартиру. Человек уже постучал в дверь к Каменецкому. Слышно было, как сосед крикнул: — Заходи, коль не шутишь! Гость вошел.

ость показался Владимиру Алексеевичу похожим на фотографию с Черного моря, когда ты в купальных плавках и с удочкой и смотришь с обратной стороны в прорезь фанерного макета. Владимир Алексеевич отвел глаза от этого странного лица. «Лицо как лицо, что к мужику привязался… Ну и что, что будто матрешке глаза прорезали и в них смотрит другая матрешка… Дурак ты, Владимир Алексеевич. Что тебе, своих проблем мало? Зачем ты к человеку придираешься». Гость представился работником Академии наук, махнул перед носом растерявшегося Владимира Алексеевича красным удостоверением, умело, словно фокусник, обвел им вокруг протянутой неуверенно

руки. Голос гостя был тихий и отчетливый, как если бы диктору программы «Время» убавили звук. — На городскую свалку номер пятьсот тридцать четыре... — Хосподи, я и не знал, что их столько. — …было выброшено по ошибке оборудование. — Конечно, по ошибке, там все по ошибке, — хохотнул растерянно Владимир Алексеевич. — Но теперь выяснилось, что это была ошибка. И оборудование требуется вернуть. — А я вам, что Пушкин, что ли, откуда мне знать, где ваше оборудование. — По расспросам очевидцев, — продолжал бубнить из прорезей глаз и рта гостя диктор программы «Время», — мы выяснили, что вы работали на той свалке. — С ума сойти. Я работал. Так это что, про ту свалку, что за городом? — Вы могли видеть это оборудование. — Да какое оборудование? — воздел руки к давно не беленому потолку Владимир Алексеевич. — Вот это. — Рука гостя развернулась под углом девяносто градусов. Владимир Алексеевич подумал, что ему что-то очень не нравится в этой руке. Точно, не нравится. Он покрутил головой. На ладони не было линий: гладкая, будто в перчатке. «Да ладно, — сказал себе он, — ты придираешься к человеку. Может, у него операция была… э-э-э… по пересадке кожи. А у нас это делают? Или это протез. Точно, протез». Ему полегчало. Он вспомнил, что гость ждет ответа. Тот и правда ждал. — Э-э, где оно ваше оборудование, забирайте его к чертовой матери, что мне жалко, что ли. Для науки. Гость подошел к шкафу. Владимир Алексеевич, сам не зная почему, вдруг испугался, стал тяжело подниматься с дивана. «Катенька… Как же так… Зола...» — Володька! Где ты?! Никогда нет тебя, паршивца, когда надо… — прохрипел он вслух. — Да что же это такое, граждане! Помогите! Имущества лишают! — Владимир Алексеевич, присогнувшись, доковылял до шкафа, перед которым гость остановился. — Нетнет, — проговорил Владимир Алексеевич, заглядывая матрешке в глаза, но матрешка молчала. Гость открыл шкаф, не обращая на старика внимания. Сказал что-то кому-то на непонятном языке. — Ты это… ты с кем это разговариваешь? — спросил у фанерного макета Владимир Алексеевич. — Я не разрешаю, слышишь, скажи это им! — Он топнул ногой в старой тапке. Гость не смотрел на него. А во Владимире Алексеевиче задрожала неведомая струнка, волосинка, она будто зацепилась где-то в нутре, ближе к кишкам. Тянула больно так, ноюще. «Это что же, он сейчас шкаф-то унесет. Нет, как можно». Владимир Алексеевич принялся растерянно искать топор. У каждого уважающего себя одинокого чело-

века должен быть топор. Под подушкой. Но топора на месте не оказалось. Гость вошел в шкаф. Владимир Алексеевич, на цыпочках, потянулся и заглянул ему через плечо. Гость стоял перед небольшой панелью. Она всегда напоминала Владимиру Алексеевичу панель в лифте. И кнопки так же оплавлены. Гость что-то кому-то опять сказал. Владимир Алексеевич изловчился и вновь очень просительно посмотрел в глаза фанерному макету. А там все та же матрешка. Младшая, которая не может указывать старшей. Стало вдруг жаль его. Или ее. «Мил человек, как тебе тошно, должно быть, мозгито совсем набекрень. Но и я-то, меня пойми ты!» — взвыл он нутром, видя, как заиграл огоньками, поплыл радужными разводами шкаф изнутри. Обгоревший и с потрескавшейся обшивкой, он казался сейчас новогодней елкой, сгоревшей на свалке и по прихоти чудака увешанной внезапно игрушками. Топор нашелся. Владимир Алексеевич забыл, что разбивал им сухарь третьего дня. Топор и лежал на столе. Возле сухаря. И крыса не пришла. «На смертоубийство толкают, на смертоубийство». Владимир Алексеевич заплакал. Ухватил топор, повернулся, засеменил к гостю. Замахнулся что было сил. За шкаф. За Катеньку, за Золу, за отца, за счастье его нечаянное... Шкаф закрылся. Из-под него вырвался огонь. Задрожало марево. «Так бывает в жаркий день, в степи, а ковыль гнется к земле, ластится», — подумал Владимир Алексеевич, опуская топор, не замечая, что руки и колени дрожат. И шкаф исчез, оставив большую плешину с ровной границей, отмеченной толстым плотным гребешком грязи.

ладимир Алексеевич шел по коридору. Стакан дребезжал в подстаканнике. Войдя в свою комнату, поставил стакан на пол возле дивана. «Вдруг попить захочется. Говорят, хочется всегда». Лег на диван. «Нет, не хочется». И помер. Зинаида Арнольдовна заглянула на следующее утро к соседу. Закрыла ему глаза. — Страсти египетские, — сказала она. И пошла вызывать труповозку, полицию, «скорую». — Сударыня, засекаю время. Если вы не приедете через час, трупа будет два, — заявила она изумительно поставленным голосом. Только один раз челюсть ее принялась дрожать, зубы застучали, но она очень тихо сказала: «Ничего-ничего, Володя, я сейчас соберусь», — и набрала следующий номер.

«Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

художник В.Спельников

Пишут, что...

Короткие заметки

Мораль киборга «А моральны ли они, эти прилетевшие к нам существа?» – таким вопросом задавались герои одного из рассказов Роберта Шекли, обсуждая негативную реакцию землян на их обычай раз в неделю убивать своих жен. «А сколь морален нейрокомпьютерный интерфейс?» – таким вопросом задаются британские специалисты, работающие в этой области (агентство AlphaGalileo, 15 июля 2021 года). Вот как рассуждает, в частности, Роберто Портийя-Ларо из лондонского Королевского колледжа. В ходе испытания и создания нейрокомпьютерных интерфейсов разработчик получает доступ к информации о деятельности мозга своих пациентов. То есть теоретически способен вычислять эмоции, предпочтения или намерения. Моральным ли будет такое занятие? Важно, что сейчас в основе таких интерфейсов лежит непрерывное снятие электроэнцефалограммы мозга: ее характерное изменение при определенной мозговой деятельности превращают в команду для компьютера. Например, в одной из ранних отечественных версий умственнного управления движением робота человек считал в уме («Химия и жизнь», 2008, 4). И вот теперь разработчики получают библиотеки таких электроэнцефалограмм. Кто их собственник: человек, генерирующий сигнал мозга, или тот, кто его зафиксировал? Можно ли эти данные использовать в обратную сторону – вызывать какое-то поведение, и если можно, кто получит деньги за такую технологию? Скептикам напомним, что первый человек-киборг Кевин Уорвик однажды собирался напиться, записать сигналы со своего чипа в этом состоянии, а на следующий день восстановить состояние, прокрутив сигнал. Похоже, этот опыт не удался. Однако, как отмечает Портийя-Ларо, основанный на электроэнцефалограмме нейрокомпьютерный интерфейс позволяет усиливать сознательную деятельность, и тот, кто получит доступ к подобным технологиям, обретет преимущества в образовании или профессии. Это породит серьезное неравенство в обществе. В связи с этим возникает вопрос: что делать? Должно ли государство регламентировать такую технологию или пусть общество принимает ее развитие как есть? Как Интернет, придуманный для небольшой группы ученых, но ставший глобальным явлением. Пока ответа на этот вопрос нет, но он уже задан.

С. Анофелес

…взрослые люди с аутизмом, умственно неполноценные и страдающие расстройствами психики подвержены большему риску подцепить COVID-19 и тяжелее переносят болезнь, если это случилось («Autism», 21 августа)… …аромат булочек с корицей или грибного супа не привлечёт вашего внимания, если вы недавно съели нечто подобное – таким образом организм сам регулирует, что нам стоит есть, а что – нет («PLOS Biology», 26 августа)… …защищаясь от врагов, особенно муравьёв, личинки пилильщика выделяют смесь весьма неприятных летучих химических соединений, которые учёные попробовали трансформировать в звуки; полученный результат тоже весьма неприятен и напоминает саундтрек к фильму ужасов или в лучшем случае – научно-фантастическому («Patterns», 23 сентября)… …получены ассоциации аэробных бактерий, способные разлагать хлорорганический пестицид линдан в концентрации 0,1 г/л в минеральной среде за 30–180 суток, что представляет интерес для разработки технологий восстановления загрязненных территорий («Прикладная биохимия и микробиология», 2021, 57, 5, 504518)… …гамма-спектрометрическим методом показано, что искусственно получаемый радиоактивный изотоп иод-125, поступающий в организм крыс, активно накапливается не только в щитовидной желез животных, но и в костях, а большая масса костного аппарата обуславливает высокий уровень облучения красного костного мозга («Биофизика», 66, 5, 994-996)…

…создана компьютерная программа, которая синтезирует универсальные отпугивающие (репеллентные) звуковые сигналы для управления поведением всех видов птиц, основанная на принципах построения естественных сигналов бедствия в птичьем мире («Успехи современной биологии», 2021, 141, 4, 390-398)… …в борьбе с агрессивным поведением самцов юные самки колибри-якобинов приобретают столь же яркий окрас, однако с приближением времени спаривания становятся невзрачными, как это и принято у птиц; впрочем, не все – 20% по неизвестной пока причине отказываются расставаться с яркими красками («Current Biology», 26 августа)… …большинство представителей животного мира предпочитают заработать себе еду – они с удовольствием будут разгадывать разные поилки и кормилки, чтобы извлечь себе пропитание, но только не кошки – они всегда будут довольствоваться тем, что находится в свободном доступе («Animal Cognition», 18 августа)… …освещенность живота во время беременности сказывается на развитии мозга эмбриона – чем больше света, тем лучше; в дальнейшей жизни это избавит от неврологических заболеваний, и ключевую роль здесь играет световой рецептор Opsin 3 («eNeuro», 20 августа)… …креативная деятельность оказывает нейропротекторный эффект в пожилом возрасте, причём образная креативность, опирающаяся на семантические процессы, более эффективна, чем вербальная, опирающаяся на зрительнопространственные («Физиология человека», 2021, 47, 5, 28-36)…

жни В.Сорокин

Пишут, что...

Короткие заметки

Роботы наступают Факт, что робот способен решать многие задачи лучше и быстрее человека разумного, был установлен при поражении тогдашнего чемпиона мира Гарри Каспарова в матче 1997 года с машиной компании IBM «DeepBlue». Но то было дело сугубо творческое. А смогут ли роботы превзойти людей в обыденной жизни? Свежее подтверждение получили инженеры из Цюрихского университета во главе с Давидом Скарамуцой. Они создавали алгоритм, управляющий полетом квадрокоптера по лабиринту из комнат (агентство AlphaGalileo, 20 июля 2021 года). Предполагалось, что робот проводит спасательную операцию, хотя сообщения о применении автономных роботов-убийц в ходе Ливийской войны заставляют думать, что алгоритм можно применить и в немирных целях. Конечно же роботы-убийцы должны быть запрещены, а азимовские Три закона роботехники стать императивом для всех создателей роботов, но речь пока не об этом. В лабиринте были установлены камеры, которые не только следили за полетом робота, но и сообщали информацию о деталях обстановки, чтобы можно было построить оптимальный маршрут движения. Данные с камер поступали и компьютеру, управлявшему роботом, и соревнующимся с ним людям-операторам беспилотного аппарата. И робот победил – его полет раз за разом продолжался меньшее время, чем у дрона с ручным управлением. Правда, пока что компьютер на расчет траектории тратит час, да и для сбора информации ему нужны камеры наблюдения вдоль всей линии движения дрона. Так что при ориентировании на незнакомой местности у человека еще есть шанс. О том, что для человека не все потеряно, свидетельствуют и различные курьезные случаи, когда, казалось бы, очевидный алгоритм приводит к проигрышу. Рассказывают такой анекдот. Китайцы создали модель стаи волков, которые охотятся на овец. При удачной охоте волк получает приз, но за каждую даром потраченную секунду охоты его штрафуют. А еще есть валуны – запнувшись о них, волк теряет очки. В алгоритме, чтобы мотивировать волков, была поставлена задача минимизировать потери от штрафа. И волки, оказавшись в начале игры рядом с валуном, стали самоубиваться об него: алгоритм счел, что это лучший способ избежать штрафа за неудачную охоту. Причина неудачи в этом случае очевидна: программисты неверно определили критерий удачи волка. Однако в мире цифровизации будут и более сложные случаи. Значит, помимо людей, считающих, что они умеют создавать алгоритмы, всенепременно будут нужны роботопсихологи, способные понять, отчего алгоритм работает не так, как задумано

А. Мотыляев «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

Нанофантастика

Ханна Хаимович Иллюстрации Елены Станиковой

Финт желудком

т Веньки сбежал желудок. Без предупреждения и не разрывая контракт. Просто утром, проснувшись, Венька привычно открыл живот, чтобы проверить, все ли органы уже явились… и желудка не обнаружил. Он сел, ощущая внутри пустоту, и задумался. Бытовые неудобства значили не так уж много. Подумаешь, невозможно выпить утренний кофе (его бывший желудок все равно не принимал кофе!). Обезвоживание через трое суток и бесславная смерть — это пугало больше. Уши, по счастью, уже вернулись. Приложив к одному из них гарнитуру коммуникатора, Венька набрал номер соседа Коли. — Слушай, нужна помощь. Как думаешь, что лучше — объявить желудок в розыск или нанять новый? Коля работал органотерапевтом. Его профилем были желудки, кишечники и поджелудочные. Так как эти создания бодрствовали обычно по ночам, когда их наниматели-люди спали и временно в них не нуждались, по вызовам Коле приходилось ездить тоже ночью. Он знал все злачные места для желудков в округе. Развеселившиеся органы регулярно приходилось силой уводить оттуда и принудительно чистить от алкогольных токсинов. А все потому, что после Большой Мутации вместе с разумом они обрели и ряд человеческих пороков. Например, лень и любовь к выпивке. — Новый, — не колеблясь, ответил Коля. — Если они сбегают, их потом неделями разыскивают. Ты загнешься раньше. Провести тебя в их дневной клуб? — Проведи, — с благодарностью ответил Венька. Коекто из людей вел ночной образ жизни, поэтому их внутренние органы отдыхали днем. Развлекательный клуб желудков представлял собой сложную конструкцию из платформ и террас, соединенных эскалаторами и огороженных перильцами. В глубине целая толпа, где встречались и почки, и даже пара пищеводов, танцевала под неслышную человеческому уху музыку. Ее и музыкой-то сложно было назвать: какой-то набор вибраций. Все желудки были на одно лицо. Лицами в привычном понимании слова они не обладали, но суть от этого не менялась.

Коля пошел вдоль крайней террасы, время от времени здороваясь то с одним, то с другим. Венька терялся в догадках, как сосед их различает. — Урр, дорогой! Вы еще не ушли! — с облегчением воскликнул Коля, поспешно разматывая провода компактного переговорника. Большой бледно-розовый желудок, опершийся о перила и явно наслаждающийся свежим воздухом, шевельнулся. Коля подал ему проводок с сенсором на конце. — Послушайте, уважаемый, нам срочно нужен новый желудок для вот этого молодого человека! Урр снова шевельнулся. Будь он человеком — наверное, повернул бы голову в сторону Веньки. — Сбежал сегодня утром, — поведал Коля. Урр снова шевельнулся. — А? Вень, ты его нагружал? Гадостью всякой кормил? Может, ел что-то, чего он не переваривает? Нет? Да вроде нет, уважаемый Урр. — Коля снова повернулся к своему миниатюрному собеседнику. На сей раз слушал он долго и не перебивал. — Говорит, что новый желудок он тебе найдет, но контракт будет намного жестче. Считай, что это для тебя испытательный срок — пока не вернется твой старый и Служба взаимодействия не проведет расследование. — А не оборзели они часом? — возмутился Венька. — Желудки без людей не могут, так же как и мы без них! Иначе они бы на нас не работали! Если у него есть на примете свободный… — Я точно не знаю, Вень, но говорят, в их центрах уже начали создавать автономные системы жизнеобеспече-

ния. Соглашайся, пока можешь, — посоветовал Коля и отхлебнул из фляжки, которую носил в кармане. У Веньки потекли слюнки. А, черт, без желудка и вправду как без… без рук! — Скажи, что я согласен, но о контракте поговорим отдельно, — буркнул он. …Контракт получился поистине грабительским. Только самые свежие и здоровые продукты, только сбалансированное меню, строгий подсчет витаминов и микроэлементов, четко оговоренная консистенция пищи… Венька с тоской подумал, что разорится на продуктах. И вставать, чтобы готовить, придется на два часа раньше. «А ну его все! — в сердцах подумал он. — Все равно этот желудок у меня временно. Вот мой найдут…» С этой мыслью он отодвинул мультиварку, где готовились котлетки на пару, и решительно включил кофемашину. Кофе оказался просто мечтой: крепкий, ароматный, с горчинкой — именно такой, как Венька любил. Он сделал глоток и блаженно зажмурился… …чтобы тут же сложиться пополам от неожиданной, но очень знакомой рези. Желудок! Чертов мошенник! Его старый желудок сбежал, а потом подговорил друга развести Веньку на новый крутой контракт, пользуясь тем, что для людей все желудки выглядят одинаково! Пытаясь вспомнить, предоставляет ли Служба взаимодействия новый орган, если прежний был уличен в мошенничестве, Венька принялся уныло хлебать полезный фруктовый смузи. Долго злиться все равно было нельзя. От этого мог приключиться гастрит. «Химия и жизнь», 2021, № 9, www.hij.ru

ВСЕРОССИЙСКАЯ ПРЕМИЯ «ИСТОК» ИМЕНИ АКАДЕМИКА И.В. ПЕТРЯНОВАСОКОЛОВА

ЕЖЕГОДНАЯ ПРЕМИЯ ПРИСУЖДАЕТСЯ УЧИТЕЛЯМ ФИЗИКИ, ХИМИИ И БИОЛОГИИ ЗА ВЫДАЮЩИЕСЯ ЗАСЛУГИ В ОБЛАСТИ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ, ИНЖЕНЕРОВ И ТЕХНОЛОГОВ ВРУЧЕНИЕ ПРЕМИЙ «ИСТОК» СОСТОИТСЯ 8 ОКТЯБРЯ 2021 ГОДА В НИЖНЕМ НОВГОРОДЕ

ПРЕМИЮ «ИСТОК» УЧРЕДИЛИ ПРЕЗИДЕНТ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК И ГУБЕРНАТОР НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ