Изот Литинецкий - На пути к бионике

И опять в решении столь сложных проблем, как очистка сточных вод, очистка морей и океанов от загрязняющей их нефти, ученые нашли деятельных помощников в мире невидимок. Так, французский институт прикладной химии разработал новый способ очистки отработанной в производстве воды. Этот способ применялся на бумажной фабрике в Венизеле, выпускающей гофрированный картон из соломы и макулатуры. Сточные воды фабрики поступают в верхнюю часть башни, откуда стекают вниз через большие фиброцементные плиты. Вода у самой вершины вышки засевается определенными бактериями. Они разрушают нежелательные целлюлозные примеси, насыщают воду кислородом, и она становится совершенно чистой.

По сообщению бюллетеня "Новости ЮНЕСКО", в Ашере (Франция) вступила в строй установка для очистки сточных вод производительностью 1500 тысяч кубометров в год. Очистка производится с помощью "активной грязи". Воду смешивают с грязью, предварительно подвергнутой воздействию бактерий, уничтожающих нечистоты. Во время обработки вода утрачивает девять десятых содержащихся в ней взвешенных веществ. Брожение, вызываемое бактериями, освобождает огромное количество горючего газа, который используется как топливо на очистных установках. Благодаря применению биохимического фильтра сточные воды очищаются до такой степени, что из них получается чистая питьевая вода.

Интересен опыт коксохимиков Кузнецкого металлургического комбината имени В. И. Ленина в использовании микробов для очистки сточных вод. Предыстория его такова. При Тушении "свежеиспеченного" коксового "пирога" сточные воды, как известно, насыщаются фенолами. Даже самая незначительная их доза способна отравить в реках и озерах все живое. Все, кроме определенной разновидности бактерий. Их-то и решили использовать в качестве "санитаров" инженеры и биохимики. Микробов-санитаров стали размножать в специальных биологических бассейнах. В процессе жизнедеятельности они усваивают фенол и делают отравленную им воду совершенно безвредной. Биохимическая установка на Кузнецком металлургическом комбинате теперь за один час очищает 120-130 кубометров зафеноленных вод вместо 90 по проекту.

Американская компания "Энзиме инкорпорейтед" (Черри-Хилл, штат Нью-Джерси) освоила и выпускает в настоящее время порошок "петробак", который содержит аэробные и анаэробные бактерии и ферменты, используемые для биологической очистки нефтеналивных судов. Нефтяные танки заливаются пресной или соленой водой, куда добавляется "петробак", и смесь бактерий и ферментов быстро очищает их. Большую работу провели советские ученые по изысканию микробов, могущих оказать эффективную помощь в борьбе с загрязнением водной среды нефтью. При работах в разных морях и океанах они нашли 37 видов своеобразных "пожирателей" нефти. Эти микроскопические морские организмы ученые переселили в лаборатории и создали им соответствующие условия для "работы". Микробы бурно размножаются на "диете" из нефти, мазута и солярового масла. Вскоре их пошлют в нефтеналивные гавани, где они будут под наблюдением специалистов нести службу "чистильщиков" нефтяных танков, бороться с загрязнением водной среды нефтью.

Пока мир микробов изучен гораздо хуже, чем мир животных и растений. Без риска ошибиться можно утверждать, что микробиологам сегодня известно не более десятой доли видов микроорганизмов, населяющих водоемы и почву. Научный поиск полезных бактерий, которых надо было бы "приручить", заставить работать на человека в различных областях его практической деятельности, в сущности только начинается. Предстоит выделить и изучить десятки и сотни новых видов, которые раньше было невозможно обнаружить на питательных средах, применявшихся со времен Луи Пастера и Роберта Коха. Одной из важнейших проблем ближайшего будущего является выведение микробов "домашних пород", обладающих повышенной активностью. Исходя из этого, ученые намечают провести в текущем десятилетии большую работу по окультуриванию "диких" форм микробов и созданию новых, более полезных культур путем радиационных и химических мутаций и гибридизации. По эффективности и производительности они будут, как полагают микробиологи, в сотни раз превосходить своих "диких" собратьев. Они смогут выполнять функции, не свойственные ни одному природному микробу, и выполнять их направленно и с большим успехом. Наука сможет дать новые методы получения микробов по заказу - для каждой области практики будет создана своя культура микроба. Все это позволит резко интенсифицировать микробиологическую промышленность и сделать ее многоотраслевой.

В недалеком будущем совершенно реально встанет вопрос о сознательном управлении ценозами (живыми сообществами) как на полях, так и в дикой природе и в невидимом мире микробов с целью получения нужных нам результатов. Задача эта, конечно, чрезвычайно сложная, она потребует помощи многих наук. Но уже сейчас делаются попытки создания математических моделей, описывающих взаимоотношения организмов в сообществах. А это - первый шаг к управлению ценозами. Когда же человек полностью овладеет управлением ценозами, научится создавать любую требующуюся культуру микробов, он сможет во всеоружии заняться преобразованием атмосферы и на ближайших к Земле планетах. И даже если на Венере (или Луне) нет никаких форм живой материи, то их поставщиком может стать Земля. Американский астроном-биолог Карл Саган недавно предложил "высевать" слои облаков с земными микроорганизмами, которые могут парить в верхних слоях атмосферы Венеры и "питаться" огромными количествами двуокиси углерода, обнаруженными в атмосфере этой планеты. В таком случае микроорганизмы стали бы выделять кислород, а по мере их размножения этот процесс создания искусственной атмосферы стал бы убыстряться во все возрастающей степени. В сравнительно короткое время (за столетия, а может быть, и десятилетия) процесс, который продолжался на Земле целые геологические эпохи, превратил бы Венеру в гостеприимную для человека планету. Нечто подобное можно предложить и для преобразования атмосферы Марса, если окажется, что эта планета содержит огромные количества кислорода в своих поверхностных породах, если материалом, из которых состоят красноватые "пустыни" Марса, окажется окись железа. Ведь существуют же на нашей планете бактерии, которые выделяют кислород и превращают окись в железо, и именно таким образом, как мы теперь знаем, сформировались многие крупные залежи железа на Земле.

Но оставим пока далекие планеты такими, как они есть, и спустимся с них на Землю и заглянем в XXI век.

...Исчезнут шахты, рудники, нефтяные скважины, добывающие золото драги. Мириады невидимок превращают руду в металл, добывают из вод Мирового океана магний, никель, кобальт, серебро, золото и другие ценнейшие металлы, создают по заказу новые месторождения нефти, газа, серы, железа, меняют по заданному человеком плану геологическую карту Земли. Изменились машины и механизмы, окружающие человека. Многие их детали, узлы, блоки изготовлены из биополимеров и обновляются, словно живые ткани. Появились совершенно новые биоэлектростанции. На равнине, окаймленной лесом, стоят бок обок пластмассовые бассейны, похожие на гигантские пчелиные соты. С крыши высоковольтной подстанции они похожи на мозаику. Здесь работают полчища "электрических" микробов. Вырабатываемая "живыми реакторами" энергия поступает по кабельной сети на рядом расположенный завод искусственных синтетических пищевых продуктов. В залитых солнцем корпусах, сооруженных из легких металлов, пластика и стекла, стоят ферментеры. Здесь поселены выведенные человеком путем радиационных и химических мутаций и гибридизации "культурные" микробы. Они работают в 200-300 раз более производительно, чем их "дикие" предки, день и ночь без устали перерабатывают древесину, солому, нефть в искусственные синтетические пищевые продукты, лекарственные вещества, бактериальные удобрения. Благодаря огромному увеличению потенциальной сырьевой базы и более экономному расходованию сырьевых ресурсов отпала необходимость гнаться за расширением посевных площадей и превращать живописные уголки природы в сплошные пашни и пастбища. Планета Земля украсилась новыми плодовыми садами, рощами и лесами. В этом мире нет места болезням. Полезные микробы, выведенные в организме человека, обновляют его, и люди живут очень долго.