Химия завтра - Борис Ляпунов

По этому поводу высказываются разные мнения.

«Сходство химических свойств углерода и кремния послужило пищей для различных фантазий о планетах с кремниевым миром. В этом фантастическом мире живут существа, организм которых построен так же, как и организм земных существ, но во всех молекулах углерод заменен на кремний. Кремниевый белок, кремниевые клетки, кремниевые мышцы, желудок… Кремниевые соединения не боятся нагревания и не разрушаются столь легко, как углеродистые. Это их свойство позволяет фантастическим кремниевым существам пить расплавленный свинец, купаться в жидком олове, согреваться в пламени и совершать другие удивительные поступки.

Существует этот мир только в воображении создавших его авторов. Имеется целый ряд химических и энергетических причин, по которым жизнь может развиваться только на основе углерода. Но кремниевый мир все же существует. Таким именем по праву может быть назван окружающий нас неживой мир», — писал химик А. В. Пурмаль.

Другой химик — В. В. Станцо — писал: «А в отдалении рисуется картина создания на неуглеродной основе молекул, более сложных, чем белковые. Какие свойства заложит в них человеческий разум? Быть может, обретут реальные черты страницы фантастических повестей о кремниевом живом мире?!»

И вот еще одна фантастическая картинка «чужой» жизни на иной химической основе.

С жителями фторной планеты встретились земные звездолетчики — герои рассказа И. Ефремова «Сердце Змеи».

«У них на планете газ жизни — фтор, смертельно ядовитый для нас! А им также смертелен наш кислород. Вместо воды у них жидкий фтористый водород — та самая плавиковая кислота, которая у нас разъедает стекло и разрушает почти все минералы, в состав которых входит кремний, легкорастворимый во фтористом водороде.

Люди Земли увидели лиловые волны океана из фтористого водорода, омывавшие берега черных песков, красных утесов и склонов иззубренных гор, светящихся голубым лунным сиянием. Ближе к полюсам окружающий воздух синел все больше, становился глубже и чище темно-голубой свет фиолетовой звезды, вокруг которой быстро неслась фторная планета.

Круглые шапки льдов, лазурные, лиловые краски преобладали повсюду. Самый воздух словно был пронизан голубоватым свечением, точно слабый разряд в газовой трубке. Мир чужой планеты казался холодным и бесстрастным, будто видение в кристалле — чистое, далекое и призрачное…»

* * *

Хотя мы занимаемся химией земной, но уже как-то незаметно вышли за пределы нашей планеты, в область химии космической. Вопрос о жизни во Вселенной привлекает сейчас огромное внимание. Но какова она, эта жизнь, какие формы она приняла, об этом пока можно строить только догадки, Насколько они близки к истине, точного ответа еще нет…

УЧЕНЫЕ МЕЧТАЮТ…

Не одни фантасты предрекали человеку будущего непривлекательную внешность.

Некоторые зарубежные ученые, как, например, профессор Дж. Б. Холдэн, считают, что у человека будет огромная голова и крохотное лицо, беззубый рот и дряблые мускулы.

«Суммируя наши пророчества о будущем человеке, — говорит другой ученый — профессор Г. Л. Шапиро, — мы можем картинно описать его как более высокого, чем мы, с головой большего объема и более круглой. Его лоб будет более вертикальным, надглазничные дуги — гладкими. Некоторые представители грядущей расы будут ходить на четырехпалых ногах, и многие будут лысеть. На руке останутся только три двухфаланговых пальца. Кости рук и ног окажутся слабее, тоньше и изящнее, чем наши. Через несколько миллионов лет у человека останется один шейный позвонок, один грудной, один поясничный и два-три крестцовых».

Советские ученые с этим не согласны.

«Думаю, что если бы «машина времени» перенесла нас через тысячелетия, то нас встретили бы люди, лишь в чем-то несущественном отличные от нас.

Человек коммунистического завтра останется гармонично развитым существом. Освобожденный от гнетущего однообразного труда, он не оставит занятий спортом и избежит однобокого развития. Более того: свои физические дефекты он сумеет исправить, заменяя поврежденные или недоразвитые органы искусственными, скажем, сделанными из полимеров, А разгадав химический шифр наследственности, люди сумеют направлять свое развитие в желаемое русло. Не среда будет формировать человека, а человек будет изменять среду и свою природу по собственному усмотрению. Человек станет прекрасным!» — пишет антрополог профессор Я. Я. Рогинский.

«Представим, что человек стал бессмертным. Очевидно, что ему придется искать новые источники энергии и питания, покорить океан, выйти в космос. Но сможет ли очень слабый, неприспособленный к иным условиям жизни, чем на Земле, человеческий организм выдержать столь большую нагрузку?.. Может быть, человек будет как-то изменять себя, приспособлять свое тело к космическому холоду и тропической жаре, к радиации и отсутствию воды?..

Человек — существо разумное, он создает то, чего не предусмотрела природа. Что такое эволюция? Это смена поколений, в результате которой появляются особи, более приспособленные к внешним условиям. Например, многие насекомые после рождения потомства умирают. Это хорошо, потому что если бы они не умирали, то они бы не совершенствовались. Человека нельзя ставить в один ряд с насекомыми. Он обладает разумом. И если возникнет необходимость, он начнет совершенствовать себя. Но прежде он попытается изменить внешние условия, которые каким-то образом будут ему мешать. И когда он станет настолько могущественным, что сможет изменять их по своему усмотрению, ему ничто не будет грозить. Даже смерть, которая связана преимущественно с изменением среды и самого организма. Научившись бороться и с тем и с другим, человек станет полновластным хозяином Вселенной. На смену стихийной эволюции придет эволюция управляемая», — пишет член-корреспондент Академии наук СССР В. Ф. Купревич.

ЧЕЛОВЕК ГЛАЗАМИ ХИМИИ

Мы настойчиво доискиваемся, какую роль играет химия во всех проявлениях живого.

Какой бы орган мы ни взяли — легкие или мозг, мышцы или зубы, кости или почки, — всюду найдется тот или иной микро-или ультрамикроэлемент. Каждому из них отведено свое место, каждый выбирает себе свой орган и обосновывается в нем. Поэтому мы встретим литий, например, в легких, а титан в мышцах, молибден в мозге, а барий в глазах. Если бы расставить по всему телу животного символы элементов, они собрались бы в группы.

Самая большая, самая многочисленная оказалась бы в печени. Печень — универсальная химическая лаборатория. Туда поступают переработанные желудком питательные вещества. Там обезвреживается все вредное, образуется и накапливается все полезное. Там происходит обмен, в котором участвуют углеводы и белки, жиры и витамины. Думают, что в печени можно найти все известные нам элементы.

Но печень все же не единственная в своем роде. Сложнейшие процессы происходят в головном мозге, где обнаружили не один десяток микроэлементов.

Кровь? У нее тоже сложные задачи, Это она обеспечивает питание клеток в самых отдаленных уголках живой ткани. Это она уносит отходы, отработанные продукты. В ней тоже десятки микроэлементов.

Непрерывно вырабатываются вещества, регулирующие работу всего организма. Даже ничтожной их дозы достаточно, чтобы нормально шли те или иные процессы. Каждое движение, каждый вздох, каждое биение сердца, каждое действие, которым управляет мозг, в конце концов зависят от химии малого.

ХИМИЯ И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ

Клетка — биологическая единица. Химическая единица — молекула. Сколько же молекул в клетке? В клетке печени, например, двести триллионов. Причем пятьдесят миллиардов из них постоянно меняются, участвуют в химических превращениях.

Как же природа возводит постройки столь неимоверной сложности? Кто руководит строительством, как обеспечивает клетка воспроизведение совершенно одинаковых белковых молекул?

Здесь мы встретимся с двумя удивительными веществами, двумя кислотами. У них такие длинные названия, что их трудно и произнести: дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты (сокращенно ДНК и РНК).

Впрочем, названия не так уж страшны. «Нуклеос» в переводе значит «ядро», а кислоты эти как раз в ядре и находятся.

А теперь из области химии совершим коротенькую вылазку в кибернетику. Как работает управляющая электронно-вычислительная машина? Она действует по заданной ей программе. Все, что нужно сделать, записано, зашифровано в ее механической «памяти». Командные сигналы выдаются в строгом порядке, и не должно произойти даже малейшей ошибки.

Нечто похожее на кибернетическое устройство мы найдем и в живой клетке. Молекулы ДНК в клеточном ядре — хранители наследственной информации. В них как бы записан весь «проект» будущей клеточной постройки. Он зашифрован с помощью кода, составленного всего из четырех «букв» — четырех атомных групп, нуклеотидов.