Файл: Фигуровский Н.А. Химия обличает.pdf

родным, обладают более эффективным действием. Таким путем получаются не только лекарственные и физиологически активные вещества, но, напри­ мер, красители, душистые вещества, стимуляторы роста растений и многие другие химикаты. Этой области изучения и синтеза природных веществ и сходных с ними синтетических продуктов уделяет­ ся в настоящее время большое внимание.

Можно было бы продолжать перечень многочи­ сленных и разнообразных по свойствам веществ, которые получают в наши дни химики и передают в производство для обеспечения разносторонних потребностей человека. Химия активно переделы­ вает природу, улучшает ее произведения, воспол­ няет ее пробелы с тем, чтобы еще шире и полнее поставить ее на службу человечеству. Каждоднев­ но добиваясь новых и новых успехов в познании и овладении природой, химия синтезирует много­ численные новые вещества, не существующие в природе, и тем самым до основания разрушает миф о неизменности природы, будто бы сотворен­ ной божеством раз и навсегда в определенном виде.

Сегодняшний размах исследований в области получения новых веществ и материалов и в обла­ сти познания различных сторон химического про­ цесса позволяет предвидеть грандиозные успехи науки.

Какие же проблемы стоят сейчас перед химией? На этот вопрос, естественно, трудно дать_ответ в не­ скольких словах. Можно говорить о задачах по­ лучения и внедрения в производство различных

39

новых материалов бытового и технического на­ значения, новых лекарственных средств, в частно­ сти средств предупреждения и лечения сердечно­ сосудистых заболеваний, рака и других еще непо­

органических удобрений и других химикатов для подъема и развития сельского хозяйства: средств борьбы с вредителями, с сорняками, стимуляторов роста растений и животных, средств, регулирующих отдельные стадии развития растений (гербицидов), разнообразных новых красителей, душистых ве­ ществ, растворителей, консервирующих средств и множества других веществ и материалов. Можно говорить о получении сверхчистых веществ —

Но, кроме этих разнообразных задач так ска­ зать «текущего» характера, очевидных на фоне до­ стижений химии сегодняшнего дня, перед наукой ближайшего будущего во весь рост встанут про­ блемы фундаментального характера. Решение этих проблем будет иметь подлинно революцион­ ное значение в развитии науки, в коренном улуч­ шении благосостояния человечества.

Одна из таких фундаментальных биохимических проблем —это проблема фотосинтеза. Как извест­ но, растения благодаря содержащемуся в их листьях хлорофиллу биологически усваивают энер­ гию световых лучей солнца. При этом из простых

40

веществ — воды и углекислоты они осуществляют синтез органических веществ, главным образом сахаров. В дальнейшем из сахаров в растении синтезируются более сложные вещества, из кото­ рых образуются листья, древесина, цветы и пло­ ды. Изучение процесса фотосинтеза показало, что в некоторых исключительных случаях в течение короткого времени отдельные виды растений (во­ дорослей) используют для фотосинтеза до 30 про­ центов поглощаемой ими световой энергии. Обыч­ ные растения, в том числе зерновые, используют для фотосинтеза значительно меньшую долю па­ дающей на них световой энергии-

Химики и биохимики уже давно изучают про­

сельскохозяйственных растений. Поиски новых ти­ пов удобрений, стимуляторов роста, искусствен­ ных питательных сред и, наконец, способов регу­ лирования температур, оказывающих наиболее благоприятное влияние на фотосинтез, несомнен­ но, увенчаются успехом в ближайшие годы.

Химиков, естественно, интересует проблема фо­ тосинтеза в более широком аспекте — вне расте­ ний. Такой фотосинтез, по-видимому, принципи­ ально возможен. Однако задача сводится к получе­ нию из воды, углекислоты, азота, кислорода и других простых молекул с низким энергетическим потенциалом сложных органических веществ, которые могли бы стать исходными для получе­

41

ния синтетических питательных веществ. Это одна из важнейших проблем, пока еще не решенная.

Исключительно важной как в теоретическом, так и в практическом отношении является другая

свое время Ф. Энгельс в «Анти-Дюринге» дал сле­

Как мы видели, химия в XIX веке блестяще оп­ ровергла реакционное учение о «жизненной силе», будто бы необходимой для создания всех без ис­ ключения органических веществ. Уже к концу XIX столетия химики искусственно получили десятки тысяч разнообразных органических веществ и нау­ чились синтезировать многие вещества непосред­ ственно из элементов или из простейших молекул. Но, несмотря на эти успехи, реакционеры и цер­ ковники и сейчас еще продолжают утверждать, что наука не в состоянии преодолеть барьер меж­ ду «неживой» и «живой» материей, не в состоя­ нии искусственно воспроизвести вещества, из ко­ торых состоят органы и ткани живых организ­ мов, и прежде всего белковые тела. Но наука не знает преград в своем развитии. Она ставит перед собой все новые и новые задачи, и если, как гово­ рил в свое время К. Маркс, «уже существуют, или по крайней мере находятся в процессе возникно­ вения, материальные условия, необходимые для

42

ее разрешения», соответствующая задача успешно решается. Проблема получения искусственного, синтетического белка в настоящее время встала перед учеными как одна из проблем, решение кото­ рой оказывается вполне реальным.

Приступая к практическому осуществлению синтеза белка, химики и биохимики прежде всего, естественно, занялись изучением состава и строе­ ния белковых веществ. Уже довольно давно ста­ ло известно, что белки содержат главным образом четыре элемента: углерод, водород, кислород и азот. Кроме этих основных элементов, в них вхо­ дят небольшие количества серы и фосфора. Что касается строения белковых молекул, то было ус­ тановлено, что эти молекулы состоят из десятков тысяч атомов, расположенных в строго определен­ ном порядке по отношению друг к другу.

Известно, что из одного и того же количества атомов разных элементов можно построить не­ сколько совершенно одинаковых по составу, но различных по свойствам веществ — так называе­ мых изомеров. Число изомеров чрезвычайно бы­ стро растет с увеличением числа атомов, из ко­ торых состоят соответствующие молекулы. Так, например, для простых соединений жирного ряда получается, что число спиртов, которые могут быть получены, если их молекулы содержат 5 ато­ мов углерода, равно 8. При 10 атомах углерода (С10Н19ОН) число изомеров спиртов возрастает до

43

рода, число изомеров выражается астрономиче­ скими цифрами порядка 1030— 10100.

Задача химика, поставившего своей целью син­ тезировать белок, сводится к тому, чтобы из ог­ ромного количества изомеров выбрать один, кото­ рый в точности соответствовал бы строению живо­ го белка. Эта задача исключительно трудна: ведь для того чтобы только перечислить все цифры от

на. Как установлено сравнительно недавно, бел­ ковые молекулы имеют много общего со строени­ ем . высокополимерных веществ, то есть в них правильно повторяются определенные группиров­ ки атомов. Например, в состав белков входят аминокислоты, которые, связываясь друг с дру­

24) — кирпичиков белка и порядок их связей друг с другом, возможно осуществить синтез сложной молекулы белка, так сказать, по частям. К настоя­ щему времени уже удалось искусственно создать не только «крупноблочные» узлы молекул белка, но и несколько видов белковых молекул.

Конечно, еще предстоит огромная и трудная работа по дальнейшему изучению и синтезу раз­ личных видов белка, что имеет исключительное значение для развития народного хозяйства. Но налицо уже крупные успехи в этой области.

44

Наряду с работами по синтезу белковых тел в настоящее время развертываются исследования по синтезу еще более сложных и важных состав­

блочного» синтеза. Установив, что нуклеиновые ки­ слоты представляют собой сложные образования, состоящие из оснований, рибонуклеиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой кислот (ДНК) и остат­ ка фосфорной кислоты, химики и биохимики уве­ ренно ведут синтез. Уже установлено строение этих сложных кислот, которых оказалось сравни­ тельно немного. И сложнейшая задача их синтеза, вероятно, будет успешно решена в ближайшее вре­ мя.

Здесь мы не можем касаться чисто биологиче­ ских проблем, связанных с получением веществ, способных, как живые ткани, к самовоспроизведе­ нию или к обмену веществ.

Отдельные примеры успехов химии и биохимии и перспективы развития этих областей науки де­

ского строения в приложении к практическим за­ дачам получения искусственным путем самых раз­ нообразных веществ живой и мертвой природы.

Не за горами то время, когда у нас будет пол­ ное изобилие разнообразных по своим свойствам высокополимерных материалов, во многих случаях значительно превосходящих природные, — тканей, искусственных мехов, кожи и других заменителей, красивых, прочных, немнущихся, сшиваемых без

45