скачать книгу бесплатно
Доктор химических наук профессор А.А. Клёсов – специалист в области биохимии и биотехнологии, заведующий лабораторией углеводов Института биохимии им. А.Н. Баха АН СССР, лауреат премии Ленинского комсомола и Государственной премии СССР.
Поразительные перемены происходят в области передачи информации, вызванные сочетанием современных систем связи и ЭВМ. Специалисты полагают, что к концу нынешнего века любой ученый, где бы он ни находился, сможет мгновенно и без всяких усилий установить контакт с любым другим исследователем. Мечта или фантастика? Нет, самая настоящая реальность! Научные телеконференции уже сегодня позволяют их участникам, не покидая стен своих учреждений, свободно обмениваться мнениями у экранов дисплеев.
…Ставлю на рабочий стол портативный чемодан размером с портфель-«дипломат» и открываю крышку. Передо мной – клавиатура типа обычной пишущей машинки и телеэкран-дисплей, который загорается зеленоватым светом, когда компьютер соединяю с обычной телефонной сетью. (Современный уровень электронно-вычислительной техники позволяет ныне осуществить такую стыковку.) Набираю на клавиатуре определенный набор цифр, и на экране на нескольких языках высвечиваются слова: «Вас приветствует базовый компьютер. На каком языке будете говорить?» Поскольку предстоит «беседа» с англоязычными коллегами, касаюсь буквы «е» – первой буквы слова «english». И диалог идет: «Добро пожаловать. Пожалуйста, наберите Ваше имя». «Будьте добры, Ваш абонентский индекс». «Благодарю Вас. Подождите несколько секунд»… «Спасибо, все в порядке».
Телеэкран покрывается строчками. Что же нового для меня накопилось в памяти базового компьютера со времени предыдущего «сеанса связи»? «Для Вас: четыре не прочитанных Вами письма, три сообщения с конференции “Биоконверсия природных ресурсов”, пять – с конференции “Английский язык”, 24 – “Обмен мнениями”, два – “Биоэнергия-85”, шесть – “Опыт работы в компьютерных конференциях”. Всего – 44 непрочитанных сообщения. В телесистеме работают еще пять человек. Что Вы предпочитаете сделать? Прочитать письмо; присоединиться к определенной конференции (какой?); послать телеписьмо; прекратить связь; что-либо другое?» (Ученый может подключиться к любой из более 200 проходящих одновременно и не имеющих перерывов в работе научных телеконференций. – Прим. ред.).
Несложно вообразить, что те пять человек находятся сейчас в любой из шести частей света. Гораздо труднее поверить, что они могут завести серьезный научный разговор, даже острую дискуссию, выполнив лишь нехитрые манипуляции на компьютере.
А посредники в этом – специальные базовые ЭВМ, размещенные при крупных исследовательских центрах. Они обладают гигантской памятью, способны хранить сотни тысяч сообщений, поступающих одновременно от нескольких тысяч абонентов, и пересылают по требованию последних научную информацию в любой институт или лабораторию, включенные в эту систему. Сама же связь осуществляется по обычным телефонным или космическим каналам так же, как, скажем, из Москвы мы говорим с Хабаровском или Нью-Йорком. Текст, переданный одним «абонентом» на имя другого или в адрес определенной конференции и направленный в базовый компьютер, остается в его памяти и извлекается ученым в любое удобное для него время. Можно «подключаться» раз в день, неделю, месяц и т. д., в зависимости от того, на какой объем информации рассчитываете и насколько срочны сообщения, которые ожидаете. В этом – принципиальное отличие «бесед» через компьютер от телефонных, когда все участники должны находиться одновременно у своих аппаратов. Но не только в этом. Компьютер подобного типа обычно снабжен печатающим устройством, и после завершения сеанса от него получают полную стенограмму как собственных, так и чужих сообщений в машинописном виде и в любом количестве экземпляров. Наконец, на экране дисплея легко изобразить схемы, графики и затем «переслать» их коллегам для последующего анализа. Во время Всемирной телеконференции (о ней еще пойдет речь), совпавшей с рождественскими днями, ее участники даже сопровождали научные сообщения изображениями новогодних елок, горящих свечей, бокалов с шампанским.
Конечно, техника, сколь совершенна бы она ни была, не способна полностью заменить личные контакты. Общение ученых, неформальные дискуссии, живой обмен мнениями на научных форумах необходимы. Однако в ряде случаев телеконференции целесообразнее.
Ежегодно по многим разделам современной науки созывают симпозиумы, совещания и т. п., зачастую проходящие в одно время. На всех или даже на большей части таких встреч, особенно международных, побывать нереально – нет ни времени, ни средств: размеры членских взносов для участия в них достигают нескольких сотен, а иногда и тысяч долларов.
С эпохой телеконференций появляется завидная возможность обсудить актуальные проблемы науки и техники без отрыва от основной работы и, главное, – в удобное время.
Автор настоящей статьи регулярно участвует в полутора десятках телеконференций по различным темам. В европейской телесистеме, куда входит Советский Союз, самая крупная из них – «Обмен мнениями», где работает около 400 человек и передано уже около 2 тысяч сообщений, на втором месте – «Английский язык» – около 200 абонентов и около 500 сообщений, затем идет «Биоконверсия» – около 100 абонентов и свыше 700 сообщений.
По определенной команде («Список конференций») компьютер выдает на экран и в печать названия всех «теле», которые были организованы ранее, и заодно информирует о числе участников в каждой из них, количестве сообщений. Чтобы включиться в работу, необходимо набрать на клавиатуре название нужной конференции и компьютер ответит: «Вы не являетесь участником этой конференции. Хотите ли Вы им стать? Да; нет». После такой подсказки остается набрать «Да», и на экране – следующая запись: «Вы – участник конференции такой-то, для Вас столько-то непрочитанных сообщений».
Затем новый вопрос: «Что Вы предпочитаете? Читать все сообщения подряд; определенные; только последние – сколько?» После вашей команды на дисплее появляется текст и его порядковый номер. По нему всегда можно извлечь информацию из памяти компьютера, узнать имя и фамилию ее автора, дату и час отправки сообщения в ЭВМ, ключевые слова для поиска.
В общем как на обычном симпозиуме, где ученый в аудитории публично задает вопросы докладчику или выступает сам, или обсуждает проблему в кулуарах. Только на телеконференции с заметным преимуществом: можно быстро «перелистать» на дисплее текст доклада, набрать на клавиатуре фамилию «выступавшего» и выразить интерес к его материалу, попросить оттиски соответствующих работ и т. п.
…Основательная «телепроба» произошла в конце 1983 года, когда было решено провести Всемирную телеконференцию «Биоконверсия лигноцеллюлозы для получения топлива, пищевых продуктов и кормов», которая не имела бы перерывов в работе.
Тема выбрана потому, что разработка метода биоконверсии, биопревращения растительных материалов или их отходов (лигноцеллюлозы) в полезные продукты – сахар, спирт и т. п. – сейчас волнует многих исследователей и технологов всего мира. Ежегодно на планете происходит естественный прирост растений, в которых содержится более 100 миллиардов тонн целлюлозы. Использование человеком части этого сырья приводит к накоплению значительного количества целлюлозосодержащих отходов – неисчерпаемого источника энергии и пищи, необходимых человеку. Однако проблема состоит в том, как с помощью природных биокатализаторов-ферментов рациональнее получать из них ценные продукты (см.: Березин И.В., Клесов А.А. Ферменты атакуют целлюлозу // Наука в СССР, 1981, № 3). Телеконференция должна была обсудить реальные возможности метода, отобрать лучшие варианты и оригинальные подходы, решить спорные вопросы, а также выявить научно-организационные и технические проблемы проведения «компьютерных собраний».
Среди ее организаторов – ООН и специализированные учреждения типа ЮНЕСКО. Председателями советского Оргкомитета телеконференций были назначены: директор ВНИИ прикладных автоматизированных систем (ВНИИПАС) Государственного комитета СССР по науке и технике, профессор О.Л. Смирнов и директор Института биохимии им. А.Н. Баха АН СССР, член-корреспондент АН СССР И.В. Березин. (Ведущим этого мероприятия от СССР стал автор статьи. – Прим. ред.)
Всемирная телеконференция по биоконверсии, успешно проводившаяся в нашей стране с терминалов ВНИИПАС, состояла как бы из трех этапов. В ходе первого, подготовительного (с марта по декабрь 1983 года), были организованы непрерывные международные компьютерные встречи под названием «Планирование телеконференций по биоконверсии», на которых составлялись программа и вопросы к ней, определялись страны-участницы, технические детали и т. п. Параллельно с этой работой на базовый компьютер уже поступали первые научные сообщения и тут же обсуждались специалистами в области микробиологии, биохимии, биотехнологии.
В декабре начался второй этап – по сути дела, основная часть конференции. В советскую группу вошли 12 человек (ведущие специалисты по биоконверсии из институтов АН СССР и академий наук ряда союзных республик, Главмикробиопрома и Минвуза СССР). Во многих городах страны, где работают специалисты по биоконверсии, в этот период были организованы дискуссионные коллективы, объединенные междугородной телефонной связью с главной советской группой. О том, насколько это оказалось плодотворным, говорил Карл-Горан Хеден, директор центра ООН по микробиологическим исследованиям в Стокгольме – главного организатора Всемирной телеконференции по биоконверсии: «Лично я нахожу, что наиболее интересная часть дискуссии имела место между участниками из Западной Европы и Северной Америки, с одной стороны, и советскими учеными – с другой. В ходе декабрьской телеконференции мы убедились, как исключительно эффективно действовала группа в Москве».
Великобритания была представлена 34 специалистами; США и Канада – 26; Швеция – 11; ФРГ – 7; Италия, ГДР и Филиппины – четырьмя специалистами каждая. А от Финляндии, Гватемалы, Японии, Таиланда, Люксембурга, Дании, Бразилии, Новой Зеландии – по одному представителю. Почти все абоненты – более 100 человек – выходили на связь ежедневно. В день поступало в среднем около 100 сообщений-«докладов» и публичных комментариев к ним.
Во время дискуссии эксперты обменивались мнениями по заранее подготовленным вопросам. Предпочтение отдавалось коллективной точке зрения, которая вырабатывалась тут же у терминалов. Речь шла, например, о проблемах генетической инженерии ферментов, превращающих целлюлозу в сахар и жидкое топливо; разработках установок для получения биогаза из отходов промышленности и сельского хозяйства; культивировании съедобных высших грибов на лигноцеллюлозных отходах; создании международной системы хранения и обмена штаммами микроорганизмов; вопросах организации работ по биоконверсии в развивающихся странах и многих других.
Всемирная телеконференция позволила ученым из общего потока новостей «выхватить» наиболее важные, причем оперативно. Вот два важных качества, выделяющих телеконференции из множества других способов общения в мире науки. Телесообщения представляли собой «моментальные» публикации, нередко созревшие в ходе дискуссий. Эти «публикации» облетали планету, минуя долгий путь подготовки статьи, отправки ее в печать, рассмотрение в редакции, рецензирование, набор, корректуру и т. д.
Невозможно упомянуть обо всех контактах, возникших на телеконференции. Вот несколько из массы типичных. Доктор Т. Куимио из Филиппинского университета сообщил о работах по выращиванию съедобных грибов на отходах древесины и рисовой соломе и завершил сообщение так: «Я обращаюсь к научной общественности с просьбой помочь нам увеличить выход грибов. Принимаются любые комментарии или советы». Тут же ответ из Италии от профессора Джиованнози: «Мы прочитали сообщение Т. Куимио с большим интересом и хотим выяснить, нет ли в изучаемых Вами растительных материалах веществ, подавляющих активность ферментов, в свою очередь способных стимулировать рост грибов. Мы, биохимики, предлагаем сотрудничество в исследовании этих веществ и готовы изучать вопрос в нашем институте в г. Виттербо».
Призыв из Шведского сельскохозяйственного университета, факультет микробиологии: «Очень хочу знать, кто работает по вопросу получения метана из торфа? Бо Свенссон».
Профессор Марри Му-Янг (руководитель смешанной американо-канадской группы) – на третий день телеконференции: «Предполагалось, что я выступлю с обобщением прошедшей части дискуссии по технологии ферментации. Но не могу вклиниться, поскольку дискуссия продолжается плотным потоком и дискутанты, похоже, не могут остановиться. Подожду до завтра».
…Из ГДР в СССР: «Какой, по вашему опыту, метод предобработки лигноцеллюлозных материалов более эффективен: парокрекинг или обработка щелочью? Академик Рингпфайл»…
…Из Швеции в СССР: «Аркадий, как влияют ингибиторы, образующиеся после парового взрыва лигнина, на ферментативный гидролиз целлюлозы?»
…Из СССР в Таиланд: «Привет, Джирапон! Попытайтесь измерить адсорбцию ферментов на целлюлозе, методика опубликована в советском журнале «Биохимия» за 1983 г., № 3, с. 369. Результат эксперимента и будет ответом на Ваш вопрос»…
Только родившись, телеконференция перешла на язык неформального общения. Передает профессор Карлос Рольц, директор Центра ООН по микробиологическим исследованиям в Гватемале: «Если бы я мог думать, как микроб (часто пытаюсь, но пока как следует не получается), я бы очень не хотел попасть в ферментер. Помимо больших сдвиговых нагрузок, что само по себе неприятно, в нем в качестве продукта питания всего лишь разбавленная суспензия целлюлозы. Чтобы съесть ее, я должен буду произвести массу ферментов и разослать их вокруг со следующим напутствием: идите и пытайтесь прикрепиться к целлюлозным волокнам, а производимые вами сахара я ассимилирую. Но делайте это быстро, а не то я буду голодать».
Джонатан Ноулс, английский ученый, ныне ведущий исследования в Финляндии, сделал сообщение «Клонирование целлюлаз». С помощью методов генетической инженерии, рассказал он, мною на базе дрожжей синтезирован новый гибридный микроорганизм, растущий на соломе и перерабатывающий ее сразу в спирт, минуя промежуточную стадию превращения целлюлозы в сахар. Полученный спирт можно далее использовать, например, как жидкое топливо.
Сразу же после сообщения профессор Ноулс (по каналам телеконференции) получил от советских ученых приглашение прочесть доклад на готовящейся в то время 16-й конференции Федерации европейских биохимических обществ в Москве (Форум биохимиков планеты // Наука в СССР. 1985. № 4. – Прим. ред.). Его выступление о значительном научном достижении вскоре состоялось.
13. Нобелевский симпозиум
Выше я упомянул, что в сентябре 1993 года был на Нобелевском симпозиуме в Стокгольме. Главным его организатором был секретарь Нобелевского комитета Ханс Йорнвал, и проводили мы его в знаменитом Каролинска институтет, том самом институте, который занимается отбором кандидатов для присуждения Нобелевской премии по физиологии и медицине. С Хансом я довольно хорошо знаком, мы вместе с ним даже опубликовали пару статей в научной печати – по биохимии ферментов печени, окисляющих спирт в альдегид и альдегид далее в кислоту, которые называются соответственно алкоголь-дегидрогеназа и альдегид-дегидрогеназа. Я занимался в Гарварде выделением этих ферментов и изучением кинетики и механизмов их действия, а Йорнвал с сотрудниками в Каролинска в Стокгольме – изучением аминокислотной последовательности тех же (и других) ферментов. Познакомились мы с Хансом в Гарвардской медицинской школе, где я работал у Берта Вэлли, директора Центра биохимии, биофизики и медицины. Берт и Ханс и привлекли меня к участию в организации Нобелевского симпозиума. Тематика симпозиума была биохимия алкоголизма.
Не нужно объяснять, что эта тематика имеет, как говорят в США, «высокий профиль». Это означает проблема из проблем, обсуждаемая на самых высоких уровнях. Предыдущий симпозиум на эту тему проходил в Ватикане, с личным участием Папы Римского. У меня и фотография с тех пор сохранилась – Папа в белых одеждах с группой участников симпозиума. Справа от Папы – Берт Вэлли, главный организатор симпозиума по научной части. Кстати, следует упомянуть, что Берт Вэлли – вовсе не случайная там фигура. На протяжении ряда лет Берт был председателем отделения биохимии Национальной академии наук США, формально говоря – главный биохимик США. Он был моим непосредственным научным руководителем, когда в середине 1970-х я провел год на научной стажировке в его лаборатории в Гарвардском университете. На протяжении девяти лет, когда я сидел в невыезде, Берт писал мне приглашение за приглашением, и я, используя это как основание, каждый раз оформлял документы на выезд. Правда, толку из этого не было, все глохло где-то «в инстанциях», уже после выхода документов на непросматриваемый от меня уровень. Потом мне примерно объяснили, где глохло, но об этом позже.
Так вот, биохимия алкоголизма в сентябре 1993 года стала тематикой Нобелевского симпозиума в Стокгольме. И мы с Вэлли стали подбирать список участников и докладчиков. Проходило это примерно так: я предлагаю фамилию известного ученого в этой области, Вэлли восклицает: «Нет, вы положительно сошли с ума! Думать же надо, еще ЕГО там не хватало! И вообще, у меня С НИМ свои счеты еще не завершены…» Так повторялось много раз, и каждый раз Вэлли камня на камне не оставлял от своего былого впечатления по части моих умственных способностей, причем каждый раз делал это очень эмоционально. Но я давно привык к его манере вести обсуждения, и старался не реагировать. Надо сказать, что другие к этой манере относились весьма болезненно, и желающих спорить с Бертом не было. Видимо, поэтому он Нобелевскую премию так и не получил, и сам прекрасно понимает, почему. На эту тему, почему он не получил Нобелевскую премию и получит ли, он разговаривать категорически отказывается, причем отказывается опять же эмоционально и с явным внутренним переживанием. Больная для него тема.
Недавно, кстати, был эпизод. Мы с Бертом Вэлли прогуливались по дорожкам парка на берегу реки Чарльз, которая разделяет Бостон и Кембридж. Мы с ним по выходным часто прогуливаемся, несмотря на то что не работаем вместе уже восемь лет. Ему ни за что не дать его 85 лет. Берт сохраняет совершенно ясный ум, более того, ум совершенно неординарный. С ним интересно разговаривать. Ему со мной, видимо, тоже интересно, иначе непонятно, зачем все это. И по ходу разговора Берт сообщает, что ему на днях в шесть утра из Стокгольма позвонил Ханс Йорнвал.
– Неплохо, – говорю я, – это хороший знак.
– Это с чего же хороший? – спрашивает Берт.
– Ну, можно подумать, вы не знаете, что я имею в виду, – говорю я.
– Когда тебе в шесть утра звонит ученый секретарь Нобелевского комитета, это просто классика.
Берт резко останавливается. – Запомните, Anatole, раз и навсегда: Нобелевскую премию я не получу. И вы прекрасно знаете, почему. Есть два основных способа получения Нобелевской, как и многих других премий, – анальный и вагинальный. О втором не будем, а первый никогда не представлял для меня интереса. У меня много приятелей – нобелевских лауреатов, и они такие же козлы, как и масса других (здесь я перевожу слово jerk как современное русское слово «козел»; другой вариант перевода еще менее приличный, поскольку по звучанию напоминает слово «чудак»). Так получилось, что проголосовали за них, и этот акт голосования моментально сделал их «бессмертными», в отличие от многих, гораздо более достойных в науке людей. Так называемые нобелисты ничем не отличаются от меня и от вас, но вот внезапно вознеслись и получили бесценное право выдвигать других на Нобелевскую премию. За что их и носят на руках, и расчетливые обожатели активно работают с ними по первому способу, а именно анальному. В итоге большинство из нобелистов страдают тяжелым комплексом неполноценности. Короче, прошу со мной о них больше не говорить.
Слева – Берт Вэлли, справа – его жена, профессор Натали Вэлли. Между ними – Галина Клёсова
Возвращаемся к Нобелевскому симпозиуму. В итоге списки участников были составлены. Туда вошел главный хирург США (вроде как министр здравоохранения в Союзе), а также целый ряд членов Национальной академии наук США – Карл Джерасси, Гордон Хаммес, Генри Розовский (декан факультета искусств и наук Гарвардского университета в 1973–1984 годах, президент Гарварда в 1984 и 1987 годах), и многие другие. И вдруг Берту пришла мысль пригласить М.С. Горбачева как экс-президента страны, неразрывно связанной с алкоголизмом как стереотипно, так и, к сожалению, фактически. Естественно, звонить Горбачеву мне. Звоню в Москву, в Горбачевский фонд. Отвечает его помощник. Объясняю задачу, Нобелевский симпозиум и прочее.
– Нет проблем, – отвечает помощник. – Михаил Сергеевич на такие приглашения отзывается положительно. Только нужно заплатить.
– Вы знаете, – говорю, – у нас вообще-то никто за плату не выступает, это ведь академическое мероприятие.
– Возможно, – отвечает помощник, – но это условие Михаила Сергеевича. – И сколько? – спрашиваю. Сейчас уже не помню, какую цифру назвал помощник. Помню, что цифра была несуразно велика. То ли сто, то ли двести тысяч долларов. Или даже полмиллиона. Не помню. Я сказал, что не уполномочен вести переговоры на эту тему и должен обсудить с председателем оргкомитета. Услышав от меня требование Горбачева, Вэлли в своей манере произнес: «Fuck him». И добавил, уже мне: «Forget it». То есть забудем про это.
Так что пришлось нам обойтись без Горбачева. А симпозиум – что симпозиум? Все как обычно – доклады, обсуждения, культурная программа, банкет. Красивые холлы Каролинска, современные, автоматизированные аудитории. Приятные прогулки от зала заседаний по аллеям института на ланч в перерыве между лекциями и обсуждениями и обратно, в разговорах с интересными людьми. Вечерами ужин с ними же, и неформальное продолжение обсуждений как по теме симпозиума, так и о жизни. Занятную штуку отмочил тот же Карл Джерасси. Мы с ним и группой участников симпозиума были в музее Пера Хасселберга, известного шведского художника и скульптора. Ряд скульптур был выставлен снаружи, в саду. Девушка-экскурсовод подвела нас к скульптуре молодой обнаженной женщины, моющейся из некоей емкости, напоминающей большой таз.
– Посмотрите, – сказала экскурсовод, – какая экспрессивная фигура, какую радость выражает лицо женщины от простого действия омовения!
– Это не так, – произнес из нашей небольшой группы Джерасси. – Что не так? – не поняла экскурсовод. – Она выражает радость не от процедуры омовения, – продолжил Джерасси. – Посмотрите, где она держит руку. Совершенно очевидно, что она занимается мастурбацией, и именно это отразил художник. И отразил совершенно талантливо.
Экскурсовод на несколько секунд оторопела, равно как и вся наша группа, и вдруг воскликнула:
– Вы совершенно правы! Я никогда не слышала такой интерпретации и нигде о ней не читала! Вы первый, кто ее высказал, и безусловно, такая версия совершенно правомочна!
А после того как Джерасси высказал еще несколько совершенно профессиональных суждений, и видимо весьма оригинальных, о творчестве Хасселберга, Карла Миллеса, Йохана Сергела и шведской школы в целом, экскурсовод от него уже не отходила. Я был совершенно покорен Джерасси уже не только как известным ученым с выдающейся биографией, но и как знатоком искусств.
Берт Вэлли сделал на симпозиуме центральный доклад об истории спиртных напитков с древнейших времен до настоящего времени. Потом эта статья была напечатана в журнале «Сайнтифик Америкэн», наверное, наиболее известном научно-популярном журнале мира. Близок к нему по популярности только «Нэшнл Джиографик», но у того другая направленность. Среди прочего Берт рассказывал о том, что, вопреки популярному, но неверному мнению, матросы на кораблях прошлого держали в бочонках не воду, а спиртные напитки типа пива или вина. Вода в длительных путешествиях давно бы испортилась, что имело бы весьма плачевные последствия для здоровья и жизни матросов и их начальников. А спирт убивает болезнетворные бактерии и прочие микроорганизмы. По той же причине первые пилигримы, высадившиеся в 1620 году на континенте, который стал потом Америкой, первым делом отправились на поиски проточной питьевой воды и вслед за этим немедленно организовали пивоваренное производство. С тех пор Массачусетс, исторически первый штат США, славится своим пивом, в первую очередь пивом «Самуэль Адамс». Это пиво названо по имени «пивовара и патриота», который во второй половине XVIII века был конгрессменом и затем губернатором Массачусетса и был среди подписавших Декларацию независимости в 1776 году, что и положило начало формированию Соединенных Штатов Америки.
14. Капустин Яр
Выше я уже упоминал Капустин Яр, ракетный полигон и космодром. Начало полигону было положено в 1947 году, когда руководство СССР окончательно уяснило, что немецким конструкторам во время войны удалось создать оружие, не имеющее аналогов в мире. И главное, что оно попало в руки американцев. Если лучшие военные образцы наших пороховых реактивных снарядов для систем залпового огня катюша М-13ДД имели дальность полета 12 км, то ФАУ-2 покрывала расстояние в 300 км. Добавим, что советский реактивный снаряд М-31 имел головную часть массой всего 13 кг, в то время как ФАУ-2 несла головную часть весом 1000 кг.
Темпы строительства и оснащения полигона поражают. 7 июля 1947 года СМ СССР и ЦК ВКП(б) приняли решение о строительстве полигона Капустин Яр. Первые офицеры прибыли туда, в 100 км южнее Сталинграда, 20 августа. На третий день начали строительство бетонного стенда для огневых испытаний двигателей ракет. В сентябре из Германии пришли спецпоезда с оборудованием. К 1 октября построили стартовую площадку с техническими позициями, монтажные корпуса, шоссе и железную дорогу, соединяющую полигон с главной магистралью на Сталинград. 1 октября доложили в Москву о полной готовности полигона для проведения пусков ракет, 14 октября ракеты прибыли, и 18 октября произведен первый старт баллистической ракеты в СССР. С 18 октября по 13 ноября была произведена целая серия пусков из одиннадцати ракет. Июнь 1951 года – серия пусков ракет с собаками на борту.
Наша семья прибыла туда через четыре года, в 1955-м. В том же 1955-м из Кап-Яра отпочковался космодром в Тюратаме, больше известный под названием «Байконур». Через год, в 1956-м, на полигоне было проведено испытание ракетно-ядерного оружия. Из Кап-Яра в марте 1962 года ушел спутник «Космос-1», а затем и все последующие «Космосы», числом более тысячи. В Кап-Яр часто приезжал полковник ГРУ Пеньковский, и когда его арестовали (а потом расстреляли за шпионаж в пользу США), нам всем меняли пропуска. К нам в Кап-Яр приезжал Н.С. Хрущев, тогда Предсовмина СССР и Первый секретарь ЦК КПСС, и я стоял в группе зевак у входа в Дом офицеров, чтобы на него посмотреть, когда он выйдет. К моему разочарованию, он совершенно не обратил внимания на толпу и даже не взмахнул приветственно рукой. Полностью проигнорировал. Над Кап-Яром 1 мая 1960 года был обнаружен самолет-разведчик У-2, пилотируемый Фрэнсисом Гари Пауэрсом, который затем «вели» до Свердловска, где и сбили, вызвав последующий крупный конфуз правительства США.
Капустин Яр было «маскировочное» название полигона, так как прямо за военным городком, или десятой площадкой, находилось совершенно захолустное село под этим названием. По местной легенде, это село получило свое название по имени атамана Капустина, поскольку в нем поначалу жили семьи разбойничавших на Волге ватаг.
А слово «яр» произошло от соседнего оврага, в котором по той же легенде разбойники, они же «лихие люди», прятались и делили добычу. Тогда же или позже этот овраг стали называть балкой Смыслина, тоже по имени одного из активных «лихих людей». Собственно, полигон и начался из этой балки, в которой возвели первый стенд огневых испытаний боевых ракет.
Балка Смыслина
В Кап-Яре, военном городе за колючей проволокой, который также назывался Москва-400 (для внешней переписки) и десятой площадкой (для своих), я прожил десять лет, закончил там школу № 231 (продолжение нумерации школ Москвы), работал на третьей площадке в КФЛ (в/ч 74322) и оттуда поступил в МГУ. Мой отец, Алексей Иванович Клёсов, в те времена был военным комендантом станции Капустин Яр. На этой станции и я бывал довольно часто, наблюдая ее постепенное превращение в крупнейший военный узел, через который непрерывным потоком шла техника. Довольно обычной картиной на вечернем или утреннем небосклоне Капустина Яра были звездочки, плавно приближающиеся друг к другу и сходящиеся в одну, за чем следовала вспышка. Это не рождались новые или сверхновые звезды, это шли испытания и запуски ракет.
Слова «Капустин Яр» в 1950—1960-х годах мы не произносили, когда находились за пределами полигона. Это было табу. Признаюсь, что до относительно недавнего времени, годов до 1980-х, я физически не мог произнести эти слова при посторонних. При попытке произнести эти слова не выговаривались. Работал психологический блок.
В середине 1980-х, после завершения моего девятилетнего невыезда из страны, приехав в США по научному обмену и явившись в National Research Council в Вашингтоне, я увидел в принимавшем меня офисе на стене карту Советского Союза. По выработанной с детства привычке я тут же автоматически перевел глаза чуть южнее Волгограда, и увидел на карте, на знакомом до боли месте, красный силуэт ракеты. Рядом надпись – Kapustin Yar.
Еще воспоминание. Во второй половине 1970-х годов мы с отцом, который к тому времени покинул Капустин Яр, ушел в отставку и жил в Сочи (а дослуживал он военным комендантом станции Сочи, куда его направили из Кап-Яра по причине полученной в пыльных степях жестокой астмы и в благодарность за первые места, которые его комендатура постоянно держала по Приволжскому военному округу), сидели у меня в Москве и смотрели телевизор. Жить отцу оставалось, увы, всего несколько лет, о чем мы тогда и не подозревали. Астма сделала свое дело. Умер он в 59 лет, в самолете, когда самолет набрал высоту и давление в салоне упало. Так вот, по телевизору передавали короткий американский документальный фильм о ложной военной тревоге в Центре управления баллистическими ракетами США. Центр, как помнится, получил не подтвердившееся вскоре сообщение о запуске советских межконтинентальных ракет в сторону США. На экране было видно, как забегали люди в центре, как синхронно заработали операторы на контрольном пункте и на центральном табло появилась надпись. Почти для всех телезрителей эта надпись наверняка ничего не говорила, как она определенно ничего не говорила для работников и режиссеров этой телепередачи. Мало ли какая абракадабра может появиться на табло в американском центре… Команда какая или шифровка. Нам с отцом эта надпись говорила очень много. Там крупными буквами светилось: Kapustin Yar. Это была цель номер один.
Мы с отцом переглянулись и одновременно произнесли что-то вроде того, что хорошо, что нас там уже нет. Не очень уютно жить в цели номер один.
В середине 1960-х особый отдел Кап-Яра сотрясло. Вышла книга Артура Кларка «Лунная пыль», у нас, в Союзе, на русском языке, перевод. Один из рассказов начинался так (привожу по памяти): после запуска искусственного спутника Земли ученые поехали из Капустина Яра праздновать в Сталинград, отстоящий на 100 километров.
Представляете? Откуда было редакторам и корректорам знать… Понятно, что особый отдел не волновало, что о Кап-Яре знают в США. Конечно, знают. Главное, чтобы не знали свои же граждане. Советский парадокс…
Тогда, естественно, я и представить себе не мог, что через четверть века Артур Кларк и я будем членами одной и той же академии, а точнее, Всемирной академии наук и искусств. И когда позже я смотрел нашумевший фильм Кларка «Космическая одиссея – 2001» (фильм вышел в 1969 году, я смотрел его на Московском кинофестивале в начале 1970-х), тоже представить себе не мог…
15. Что такое специфичность ферментативного катализа
Итак, на втором курсе химического факультета я принял решение «идти на ферменты». Говоря языком более формальным, я выбрал специализацию в области ферментативного катализа. Несколько слов о ферментах. В переводе на русский язык с устаревшего международного фермент – это закваска. Ферментация – это брожение. Это не то, что я выбрал. Я выбрал то, что по-немецки называется «фермент», а по-английски – «энзим». На русском, как часто бывает, получается смесь. Ферменты – это катализаторы биологического происхождения, но наука о них называется энзимология. В нашем организме, как и в любых живых микроорганизмах, растениях и животных, ежесекундно происходят тысячи и тысячи химических реакций. Сами по себе, вне организма, эти реакции чрезвычайно медленные. Для некоторых требуются годы, для некоторых – десятки или сотни лет. Для некоторых даже тысячи лет. Более того, совсем не обязательно, что за эти годы реакция пойдет в одном, «нужном» направлении. Любая относительно сложная молекула может претерпевать десятки самых разных химических превращений. Короче, будучи предоставленным самому себе, любой организм пошел бы в химическом отношении «вразнос», неконтролируемо, руководствуясь только одним заданным направлением – общим повышением энтропии.
Этому препятствуют ферменты. Ферменты – это биологические катализаторы. Собственно, это катализаторы вполне химические, но помещенные в определенные условия живого организма. Ферменты – это, как правило, белки. Я должен постоянно приговаривать «как правило», профессия обязывает. Потому что роль ферментов могут иногда выполнять, например, фрагменты рибонуклеиновой кислоты. За открытие этого факта Томас Сек получил в 1989 году Нобелевскую премию. Иногда ферменты включают в свой состав ионы металлов, иногда – углеводы, иногда – органические молекулы небелковой природы, называемые коферментами. Но в любом случае фермент – это ускоритель конкретных химических реакций. Или биохимических реакций, поскольку речь, как правило, идет о реакциях в живой природе. Здесь опять «как правило», поскольку ферменты можно обмануть, подсунуть им органическую молекулу, которой отродясь не было ни в каком организме, но которая имеет привычный для фермента набор химических групп. И фермент привычно разорвет или, напротив, образует химические связи в привычном ему месте. Это свойство фермента называется специфичностью.
Любой фермент характеризуется определенной специфичностью. Например, если специфичность фермента диктует ему разорвать химическую связь между двумя метиленовыми группами (СH
—CH
), то он, фермент, сделает это и в полиэтилене (—CH
—CH
—CH
—CH
—), хотя полиэтилена в живых системах никогда не наблюдалось. Иначе говоря, два основных свойства ферментов – это активность и специфичность. Активность – это способность ускорять определенные реакции, а специфичность – это способность ускорять определенные реакции.
Почему химические реакции, будучи предоставленными самим себе, часто протекают очень медленно? Потому что или они предоставлены самим себе в неподходящих условиях (не та кислотность раствора, не та температура, не та концентрация солей), или крайне редки физические столкновения между нужными молекулами, без которых реакция не пойдет. Например, для реакции окисления необходим кислород, и если кислорода вокруг нет, то нет и окисления. Например в вакууме. Или в бескислородной среде. Или в растворителе, в котором кислород принципиально не растворяется. Или если высок так называемый «энергетический барьер» реакции. Молекулы сталкиваются, но сила удара недостаточна, чтобы они вошли «в клинч». Или сталкиваются не под тем углом. Для некоторых реакций не нужно и столкновения молекул, молекула сама по себе может распасться на фрагменты, если ее «подергивания» (как правило, задаваемые температурой) превышают пороговую амплитуду. Но если температура низка, дергайся не дергайся, а на нужную амплитуду не хватает. Можно и тысячи лет дергаться без никакого результата.
Ферменты работают по-другому. Принцип работы ферментов – не свобода, а диктатура. Каждый фермент имеет так называемый активный центр, который состоит из «ложа» для молекул превращаемого вещества и атакующих групп, которые «щелкают» по нужным образом ориентированной в «ложе» молекуле. Если угодно, активный центр фермента представляет собой комбинацию дыбы и гильотины. Теперь понятно, почему о свободе здесь нет и речи. Такое устройство фермента позволяет обойти все те причины замедления реакций, о которых я говорил абзацем выше. Кислотность в месте реакции предоставляет сам фермент (подавая или отнимая протон в нужном месте), физическое столкновение обеспечивает сам (дыба плюс гильотина), кислород подает сам или использует для этого вспомогательные коферменты, он же понижает энергетический барьер реакции, поскольку «сила удара» задана самой конструкцией активного центра фермента. Нужный угол столкновения с превращаемым веществом задает сам, как и критическое «подергивание» субстрата (это превращаемое вещество). Да еще какое «подергивание» – про дыбу помните? Там не просто подергивание, там натуральное распятие вкупе с той же гильотиной.
Все это, вместе взятое, приводит к ускорению ферментативных реакций по сравнению с «предоставленными самим себе» в миллионы, а иногда и в миллиарды раз.
Понять, как это происходит, описать, какие процессы вовлечены в процесс ферментативного катализа, и в итоге смоделировать эти процессы экспериментально – этим занимается наука энзимология. Вот почему наша кафедра на химфаке МГУ называлась кафедрой химической энзимологии. По тому времени, для середины 1970-х годов, это было неортодоксальное название. Оно подчеркивало, что занимаются этим химики, именно с точки зрения химии, а не, скажем, биологии или математики.
Этим же занимаются специалисты в области ферментативного катализа. Ферментативная кинетика – это описание процессов в терминах скоростей и механизмов реакций, катализируемых ферментами. Это всё и была моя специальность, которую я выбрал на втором курсе химфака.
Но я выбрал несколько другой аспект химической энзимологии. Который имел дело не с самими скоростями ферментативных реакций, а со специфичностью ферментативного катализа. Со скоростями и ускорениями действия ферментов ко времени моего появления в этой области науки в целом разобрались. А вот почему ферменты так чувствительны к строению субстратов, которые они превращают, было непонятно.
Приведу пример. Если взять, скажем, метанол (СH
OH) и его окислить кислородом (в формальдегид), то скорость окисления будет равна определенной величине, зависящей от условий реакции (температуры и концентрации реагентов в первую очередь). Если увеличить длину молекулы до этанола (СH
—CH
OH), то скорость окисления (в ацетальдегид) не будет сильно отличаться. Она немного упадет. Если последовательно брать пропанол (CH
—CH
—CH
OH), бутанол (СH
—CH
—CH
—CHOH), пентанол, или амиловый спирт (СH
—CH
—CH
—СH
—CНОН), гексанол (СH
—CH
—CH
– CH
