Химия завтра

Вот враг бактерий — бактериофаг. У него есть головка и длинная ножка. Он подбирается к своему врагу и впрыскивает ему яд, запасенный в головке. Ножка проделывает при этом движения подобно шприцу: она сокращается, как мышца. Химические реакции заставляют ее сокращаться.

Химическая энергия рождает движение и в макро-и в микромире живого. Была сделана проверка — создали искусственную модель мышечного волокна. Нити из синтетического материала сокращались, когда происходила реакция, похожая на ту, что идет в настоящей мышце. И, наоборот, растягивая нити, получали химические изменения, наблюдали переход механической энергии в химическую.

На стыках наук рождается новое. Если сначала физика и химия стояли отдельно, то в конце концов возникли физическая химия и химическая физика. Биология и химия, объединившись, дали биохимию. Физика, химия и механика дали физико-химическую механику. А теперь, в самое последнее время, рождается механохимия и хемомеханика — науки о превращениях механической энергии в химическую и обратно.

О союзе техники и биологии говорит академик В. Энгельгардт.

«Надо думать, что с течением времени связи между биологией и техникой будут расширяться и углубляться. Ведь живые организмы — это «механизмы» необычайного совершенства. Изучение, познание их секретов — дело увлекательное и важное. Разве не интересно технологу вскрыть природу необычайно эффективных биологических катализаторов? Разве не заманчиво найти способы прямого превращения химической энергии в механическую (как это происходит при работе мышц)? Разве не соблазнительно строить химические соединения, вещества с помощью световой энергии так, как это делает природа при фотосинтезе?

Важнейшая проблема современности — обеспечить продовольствием возрастающее население земного шара. И в первую очередь полноценными белками, Сейчас источником пищи для человека и животных служат растения. Но сельское хозяйство трудоемко и зависит от климатических условий, пока что неуправляемых. А если бы удалось перенести создание пищевых продуктов с полей в цехи заводов — это стало бы настоящим переворотом».

Биология переходит на «молекулярный уровень» — занимается молекулами, ибо там кроются ответы на бесчисленные вопросы. Потому и возникла биохимия, о делах которой мы еще много услышим. Поэтому биология призывает на помощь вместе с химией и физику.

«Мне кажется, что первой проблемой, особенно в будущем, надо считать проблему науки о синтезе живого, об управлении жизненными процессами. В полном объеме эта проблема может быть решена лишь совместными усилиями биологии, физики и химии, принципами и методами, развиваемыми новой пограничной ветвью биологических наук — физико-химической биологией», — говорит академик П. А. Ребиндер.

Так, химия, проникая в тайники живого, расширяет наши представления о веществе, о его круговороте, о превращениях энергии, которые совершаются в природе, в том числе и в нас самих.

ЧАСТЬ III О САМИХ СЕБЕ

Природа проявила себя искуснейшим химиком, какого только можно себе представить. Великим Химиком… Созданные ею биокатализаторы — ферменты — оставляют искусственные далеко позади. Не имеет себе равных природная химическая лаборатория — клетка. Мозг все же превосходит самую лучшую современную кибернетическую машину, — в нем почти пятнадцать миллиардов нервных клеток выполняют тончайшую, идеально слаженную работу. А всюду здесь химия, всюду белок и нуклеиновые кислоты — основа основ всего живого.

В шифре жизни закодирован химический план и клетки, и всего организма в целом. План — это не только контуры постройки, это ведь и очередность строительства: в каком порядке и когда создаются новые клетки, когда и как растет организм. Но ведь кто-то здесь — конечно, надо сказать не кто-то, а что-то — руководит постройкой, прекращает синтез белковых молекул именно тогда, когда нужно, не раньше, не позже! Если почему-либо это «что-то», этот регулятор роста выпадает, клетки растут бесконтрольно, возникает злокачественная опухоль.

Конечно, такова лишь самая общая картина. По поводу рака спорят давно, и полной ясности еще нет. Но, впрочем, уже удалось отыскать в клетках животных регуляторы их роста — один его замедляет, другой ускоряет. И интересно, что ускоритель встречается у более старых животных. Не потому ли рак чаще встречается у пожилых?

Не надо думать, что все так просто. Иначе со страшным бичом человечества уже покончили бы, и навсегда. Пока идут поиски, пока возникают и рушатся новые и новые гипотезы.

Все же предположим, что и в клетках человеческого тела найдутся те таинственные «ключики», от которых зависит нормальный или злокачественный рост, Вот тогда-то наступит очередь настоящей химиотерапии рака. Тогда искусственно созданные вещества, способные задержать болезнь, упорядочить, ввести в норму белковый синтез, примутся за дело.