Михаил Ивин - У порога великой тайны

Предки наши, не умея пользоваться даровым лучом, ниспосылаемым солнцем, жгли в чудовищных топках уголь, нефть, газ, древесину, окутывая землю дымом и паром. Они с тревогой думали о том, что этих богатств, которые природа копила миллионы лет, хватит ненадолго. Но можем ли мы осуждать их? Ведь они прилагали невероятные усилия, чтобы вырвать у природы тайну работающего луча.

И вот тайна раскрыта. Человек оказался прилежным, одаренным учеником и научился у природы созидать первопищу, научился управлять лучом, запасать его.

Население планеты питается сейчас, конечно, не только за счет искусственного фотосинтеза. Были в далеком прошлом недальновидные люди, которые полагали, что когда человек научится созидать первопищу, то услуги растений ему уже не понадобятся, он перестанет сеять пшеницу и рис, разводить сады, выращивать овощи. Одним словом, пища будет доставаться людям как воздух и питьевая вода. Не стоило бы упоминать о столь наивных фантазиях, но закрадывается мысль: а не думает ли кто-либо из нас того же о людях грядущего, двадцать второго века?.. Человек без забот, без треволнений — да человек ли это вообще?!

Мы видим, что и в наше время, когда на нас вовсю работает световой луч, прокормить население планеты не так уж легко. Во всяком случае, для этого надо много трудиться.

Источников питания, кроме искусственного фотосинтеза, у нас несколько. Мы намного расширили, в сравнении с прошлым веком, посевы продовольственных культур и резко повысили урожайность. Овощи выращиваются теперь главным образом без почвы, на водных растворах. И преимущественно в приполярных районах. Крайний Север Евразии, например, занят плантациями овощей, укрытыми прозрачной, дешевой синтетической пленкой. Гораздо выгоднее тратить электроэнергию на обогрев и освещение этих гигантских теплиц, тянущихся на десятки и сотни километров, нежели занимать драгоценные площади в средних и южных широтах, где есть почва, тепло и где достаточно света.

Второй источник — одноклеточные водоросли. Их роль, как пищи будущего, определилась еще в прошлом, XX веке. Ну, а теперь это пища настоящего. Одноклеточные водоросли, в частности хлорелла, дают гигантский урожай пищевого материала, весьма богатого белками. Благодаря водорослям наши диетологи смогли построить питание на новой, вполне научной основе.

В сотни раз больше пищи, чем в прошлом веке, дает человечеству океан.

Да, мы впрягли в работу луч, мы владеем термоядерной энергией, мы разгадали многие другие тайны природы. Но я не устану повторять, что основы гигантской революции в науке и технике, плоды которой мы пожинаем, заложены нашими предками. Они думали и за себя и за нас. Мы же обязаны думать за себя и за людей двадцать второго столетия. Так всегда: лучшие умы работают с загадом, решая и задачи будущего и задачи текущего дня.

Так раскрывалась и тайна зеленого листа, интересующая нас.

В тридцатые годы прошлого века некоторым ученым казалось, что искусственное воспроизведение фотосинтеза — дело самого близкого будущего. И действительно, к тому времени были написаны тысячи работ, в которых на основе опытов освещалась с разных сторон эта солнечная биологическая проблема, ставшая, в конце концов, проблемой и для физиков, и для химиков. Несколько поколений ученых потрудились над изучением листа с его пластидами, с его устьичным аппаратом, с его способностью молниеносно реагировать на свет. Достаточно много было известно о строении хлорофилла и его свойствах.

Не представляли никакой загадки исходные вещества, из которых растение строит на свету органическое вещество, — углекислый газ и вода; химики возились с ними до того сотни лет.

И в эти годы Владимир Николаевич Любименко, с которым я вас уже знакомил, заявил, что наука его времени знает о фотосинтезе немногим более, чем во времена Джозефа Пристли и Ингенхауза.

Мы должны прежде всего оценить мужество ученого, высказавшего это после того, как он потратил жизнь на изучение хлорофиллового зерна.

Современникам Любименко могло показаться, что он высказал свои горькие слова под влиянием трудной минуты. Но вскоре выяснилось, что он был прав. Когда ученые сумели воспользоваться новыми методами исследования, в частности меченым атомом, то оказалось, что лаборатория зеленого листа устроена неизмеримо сложнее, чем предполагалось раньше. То, что считали твердо установленным, что подтвердили несколько поколений выдающихся исследователей, вдруг рушилось.

Начался новый этап в исследовании фотосинтеза, который мы можем считать последним — он привел к искусственному воспроизведению фотосинтеза. Длился этот этап десятки лет. Движение к цели замедлялось с каждым годом, ибо вставали все новые и новые загадки. Не надо еще забывать, что начало этого решающего этапа совпало со второй мировой войной — кровопролитнейшей большой войной в истории планеты. Ученые разных стран, и в ходе самой войны и долгие годы после ее окончания, были разобщены. Это замедляло исследования — науке всегда было тесно в национальных рамках; и, пожалуй, никто так не страдал от невозможности общаться с собратьями по профессии, как ученые…

Перенесемся в Москву конца 1941 года. Войска Гитлера ведут наступление на столицу Советского Союза. На окраинах города женщины, подростки, пожилые мужчины, не пригодные для ведения боя, строят укрепления. Люди измучены непосильной работой. Пища скудная. Чтобы купить хлеб, масло, мясо, сахар, крупу, молоко либо пообедать в столовой, недостаточно обладать какой-то суммой денег. Надо еще иметь особым образом разлинованный на клетки, испещренный цифрами печатный документ, именуемый продуктовой карточкой (в исторических музеях образцы таких документов есть). И вот в эту самую пору, когда фашистские летчики рвались бомбить Москву, в Старомонетном переулке, в Биогеохимической лаборатории Академии наук велись удивительные для того времени опыты.

Но сначала о самой лаборатории. Ее основал в 1928 году Владимир Иванович Вернадский, один из самых выдающихся, самых «впередсмотрящих» ученых XX столетия, создавший по меньшей мере три науки: геохимию, биогеохимию и радиогеологию. Вернадский умел мыслить в масштабах Вселенной еще тогда, когда запуск простенькой ракеты — спутника Земли — выглядел предерзостной мечтой. Три науки, основы которых заложил Вернадский, ныне развиваются стремительно, принося нам новые и новые открытия и на Земле и в космосе…

Так вот, в конце 1941 года в Старомонетном переулке талантливый ученик Вернадского Александр Павлович Виноградов (впоследствии академик) и сотрудница лаборатории Руфина Владимировна Тейс ставили опыты с целью выпытать у растения — чей, собственно, кислород оно выделяет в атмосферу в процессе фотосинтеза. Владимир Иванович Вернадский был еще жив и с большим вниманием следил за этими опытами.