Текст книги "Клад острова Морица"
Автор книги: Михаил Васин
Жанр:
История
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 17 страниц)
Да, хотя многие вирусные заболевания удалось взять под контроль, вирус гриппа остается пока непобежденным. Его несокрушимость основана на том, что этот враг человечества многолик и чрезвычайно изворотлив. Отразив натиск вирусов какого-либо одного варианта и выработав к ним иммунитет, организм остается беззащитным против всех других, которые могут предпринять нападение в любую минуту. Да и этот, уже знакомый лиходей может вернуться в другом обличье, и организм, не сумев узнать злодея, не сможет ему противостоять.
По той же причине неэффективными оказываются и вакцины. Помните? Выработанные организмом антитела способны уничтожать именно тех и только тех вирусов, для борьбы с которыми эти антитела созданы. Против других иммунологическое оружие не действует. Значит, для каждого варианта вируса гриппа надо готовить специальную вакцину.
А попробуй успеть ее приготовить! Возникнув где-нибудь в Гонконге или Австралии, эпидемия, вызванная очередной разновидностью вируса, точно ураган проносится по странам и континентам, так что времени на кропотливую, трудоемкую и очень ответственную работу по «перевоспитанию» этого злодея, ослаблению в нем болезнетворного начала практически нет. Пока создается вакцина, волна эпидемии уже затопила города или даже схлынула.
Выход, оказалось, можно найти в том, чтобы делать убитую, или, как ее еще называют, инактивированную вакцину. Ведь для этого годятся самые опасные, самые свирепые микробы. Их только надо как можно быстрее получить, к примеру, из Гонконга или Австралии (на это теперь требуется лишь несколько дней), размножить в куриных эмбрионах (еще две недели) и подвергнуть воздействию формалина, ультразвука или ультрафиолетового излучения. Вирусы погибли – вакцина готова!
Готова, но не годна к употреблению. Она сильно загрязнена чужеродными белками, вредными примесями, и применять ее – значит вызывать опасные побочные явления. А ведь в отличие от живых ослабленных вирусов, которые, попав в организм даже в небольшом количестве, самостоятельно размножаются там, пока не будет произведено нужное количество антител, убитых микробов нужно впрыскивать неизмеримо больше. Иначе иммунитет вызвать не удастся.
Вот это и являлось в течение многих десятилетий камнем преткновения для ученых и для врачей всего мира. Правда, некоторое время назад блеснул было луч надежды: французские специалисты научились чистить убитую вакцину на ультрацентрифугах. Но способ этот оказался слишком дорогостоящим.
К решению задачи, но совсем с неожиданной стороны, подступили сотрудники лаборатории биополимеров Ленинградского института ядерной физики во главе с профессором С. Е. Бреслером.
Они решили освобождать от примесей и концентрировать вакцину с помощью сорбционной хроматографии. На первый взгляд это намерение могло показаться, по крайней мере, несерьезным: сорбционный метод, широко применяемый на практике, предназначен, как известно каждому специалисту, для извлечения из загрязненных растворов не очень крупных молекул. Частицы же больших размеров просто не в состоянии проникнуть в ничтожные поры активированного угля, ионообменных смол и других сорбентов. А ведь вирус гриппа – довольно крупный, по масштабам микромира, объект.
Но, как говорится, новое – это хорошо забытое старое. Профессор С. Е. Бреслер и доцент кафедры биофизики Политехнического института В. М. Коликов вспомнили, что еще несколько десятков лет назад академик И. В. Гребенщиков изобрел оригинальный сорбент, как нельзя более подходящий к данному случаю, а некоторое время спустя профессор С. П. Жданов разработал технологию его получения.
Из смеси кремниевого и борного ангидридов приготовляют стекло. При варке каждая из этих составляющих образует очень мелкие капельки. Затем стекло дробят, размалывают и подвергают обработке, в результате которой борные капельки растворяются. Каждая крупинка стекла оказывается пронизанной множеством пор, размер которых зависит от условий варки и может изменяться от двухсот до пяти тысяч ангстрем.
Значит, все-таки можно создать сорбент с такими ячеями, которые будут соответствовать размерам вируса! Ученые изготовили этот стеклянный сорбент, и вирусы стали прочно застревать в его порах.
Но ловить в стеклянные сети микробов – это половина дела, и, как оказалось, не самая трудная. Как их извлекать оттуда, не повредив, не нарушив целостности нежной белковой оболочки? Ведь вирусная оболочка – это та самая красная тряпка, на которую только и реагирует организм, против которой он и производит антитела.
Немало сил и времени было отдано данной проблеме. Решение же оказалось невероятно простым: надо было лишь немного изменить кислотность раствора, который циркулирует в трубе, заполненной сорбентом, и вирусы, словно пробки из бутылок с шампанским, выскакивали из отверстий в стекле, оставаясь при этом целехонькими.
Вскоре выяснилось, что стеклянный сорбент превосходно ловит не только вирусы гриппа, но и вирусы бешенства, клещевого энцефалита, полиомиелита, кори и т. д. Более того, можно, если пропускать через сорбент жидкость, содержащую разных вирусов, поймать их всех, а потом заставить «выстрелиться» одну разновидность, затем, еще чуть-чуть изменив кислотность, высвободить из сетей другую разновидность вируса. Найденный ленинградцами способ дает возможность с высокой точностью сортировать микробов.
Тоже «взят под следствие»
Биологический смысл многих заболеваний в том, что в организм проникают микробы, многоклеточные паразиты или другие посторонние живые существа, они начинают размножаться и наносить организму тот или иной вред. А вот смысл ракового заболевания совсем другой. Это, по сути дела, индивидуалистический бунт собственных клеток организма. Они выходят из подчинения центральной власти – нервной системы, перестают считаться с требованиями и влиянием соседних клеток и тканей, прекращают выполнять порученную им работу и лишь бурно, неуемно размножаются, пожирая питательные вещества, захватывая все новые территории. Так возникает и разрастается опухоль – колония взбунтовавшихся «бешеных» клеток.
Причина этого бунта пока до конца не ясна. Существуют разные теории. Сторонники одной из них считают, что во всем виноват вирус. Проникая внутрь живой клетки, он искажает заложенную в ней генетическую программу действий, и, сбитая с толку, клетка дичает, становится эгоистичной и хищной.
В подстрекательстве обвиняют разные вирусы. В последние годы попали под подозрение весьма распространенные аденовирусы. Сейчас известна тридцать одна их форма. Еще недавно аденовирусы считались довольно безобидными созданиями или, во всяком случае, не очень вредными. Они, в основном, виновники заболеваний, сходных с гриппом.
Но вот несколько лет назад то у одного, то у другого вируса из этой группы обнаружились качества весьма зловещие: оказалось, что аденовирусы способны вызвать раковые опухоли у золотистых (сирийских) хомячков.
Может ли быть аденовирус причиной злокачественных новообразований у человека? Значение проблемы чрезвычайно велико: дело в том, что 12 процентов всех людей являются носителями этой инфекции.
Сегодня многие исследователи изучают повадки и особенности аденовирусов. Ведется «следствие» и в лабораториях Института микробиологии Академии наук Латвийской ССР. Здесь сделаны десятки фотопортретов одного из подозреваемых – аденовируса типа 12. Фотографии, полученные с помощью электронного микроскопа; отражают весь жизненный путь этого аденовируса, все этапы его развития – от «детства» (появление в однородной клеточной массе полумесяца, состоящего из двух темных мембран) до «зрелости» (когда «юношеское» вирусное образование, напоминающее туманную спираль Галактики, обретает четкие контуры возмужания и плотное, не пробиваемое потоком электронов черное ядро).
Эти портреты составили электронно-микроскопический атлас аденовируса типа 12. Он – важное пособие для ученых, которые пытаются выяснить, виновны или невиновны аденовирусы в таком тяжком преступлении перед человечеством.
Приготовили западню
Пока рижане фотографируют аденовирусы, выясняют их причастность к подстрекательству человеческих клеток к бунту, киевские специалисты из Института микробиологии и вирусологии как бы профилактируют преступника. Как это понять?
Повадки аденовируса примерно те же, что и у других его собратьев. Ворвавшись в живую клетку, он возлагает на нее все заботы о себе. Изучая этот процесс, ученые заметили, что клетка, воспроизводя потомство своего врага, использует, можно сказать, блочный метод строительства. Среди блоков особенно важное значение для вируса имеют так называемые азотистые основания, а эти вещества удается синтезировать искусственным путем, в пробирке. И если их ввести в клетку, она вполне может использовать искусственные блоки во время своих «принудительных работ» по созданию вирусного потомства.
Вот здесь вирусологам и химикам пришла «коварная» мысль. А что произойдет, если, синтезируя искусственные азотистые основания, чуть-чуть исказить их строение, допустить маленькую умышленную ошибку? А потом предложить клетке? «Разглядит» она отклонение от стандарта? Если «разглядит», то заставить ее вести работу, применяя негодные строительные блоки, конечно, вряд ли удастся…
Идея была осуществлена. Азотистые основания – почти такие же, какие обычно используются для строительства аденовируса – изготовлены. И предложены клетке.
Отвергнет или нет?
Клетка, не замечая брака, принимала блоки. Работа внутри клетки продолжалась. Однако теперь изготовлялись аденовирусы, заранее обреченные на гибель: они были лишены возможности размножаться.
Новые препараты – аномальные азотистые основания – испытаны в клинических условиях.
Неизвестный против сине-зеленых
Картина разбойного нападения вирусов, предположим, на бактерию будит эмоции: жалко бактерию! Такова человеческая психология – мы на стороне слабого, мы против тех, кто совершает насилие, причиняет другому вред.
Но эмоция – не всегда лучший помощник исследователя. Поэтому ученые предпочитают, не поддаваясь настроению, спокойно, бесстрастно и объективно анализировать результаты своих наблюдений. И если именно так относиться к повадкам вирусов, окажется, что они могут быть полезными для людей. Например, представим, что бактерия, подвергшаяся нападению фагов, – вредоносна. Тогда вирусы не только нельзя осуждать, но их надо внести в список наших друзей и всячески поощрять их «кровожадность».
Сине-зеленые – это тип весьма распространенных водорослей. Если в середине лета вы увидите в пруде или в озере густую, зеленую воду, знайте, что вы имеете дело именно с сине-зелеными. Когда в наших искусственных морях – водохранилищах – начинает «цвести» вода и гибнет от недостатка кислорода не только рыба, но и вся другая живность, когда села и города на берегу этих водохранилищ задыхаются от зловония, – это тоже, в основном, дело бурно размножающихся сине-зеленых.
Как бороться с ними? Микробиологи пытаются найти способ извлекать из зловредной водоросли хоть какую-нибудь пользу – перерабатывать ее в корма для сельскохозяйственных животных, получать из нее белки, жиры. Но здесь много трудностей. Химики предлагают травить водоросли химикалиями. Однако для этого требуются огромные затраты (десятки миллионов рублей в год только для одного Киевского моря!), и неизвестно еще, удастся ли уберечь от гибели полезных обитателей водоемов.
И вот недавно появилась надежда, что проблему сине-зеленых все-таки можно решить.
В Кременчугском водохранилище во время буйного «цветения» воды киевские вирусологи обнаружили прозрачные «окна» – участки с почти полностью «лизированными», то есть растворившимися водорослями. Причина этого непонятного явления открылась, когда подвергли исследованиям воду из этих «окон»: водоросли были атакованы крошечными хвостатыми вирусами – бактериофагами.
Сейчас эта неизвестная науке разновидность фагов всесторонне изучается. Оказавшись в колбе с совершенно непрозрачной, зеленой водой, вирус в течение двух-трех дней полностью очищает ее. Видимо, никому, кроме сине-зеленых, вреда он принести не может. Не исключено, что вирусологам удастся отыскать или вывести в лаборатории такую «породу» бактериофагов, которые, попав в водоем, вызовут среди сине-зеленых повальную эпидемию.
Но уверенности пока нет. Возможно, новый знакомый станет нашим помощником. А может, обернется врагом?..
Надо ждать, пока ученые изучат все особенности вируса. Так же, как надо ждать новых результатов интереснейших исследований, проводимых в Институте микробиологии Академии наук Латвийской ССР.
Вирусы-сироты
Здесь давно занимаются энтеровирусами – многочисленной группой вирусов со сходными свойствами. По одному из таких общих свойств все члены группы получили грустное прозвище: их называют «сиротскими». Почему? Эти микробы давно открыты, давно известны науке. Однако их связь, «родство» с какой-либо болезнью до сих пор не установлены. Во всяком случае – большинства из них. Вот они, в отличие от других вирусов, и остаются в научных каталогах «неприкаянными», сиротливо ожидающими, когда же ученые найдут им место среди возбудителен конкретных болезней.
Но вирусологи ясности в этот вопрос пока не внесли. И более того, порой высказывают сомнение: а почему, собственно, энтеровирусы обязательно должны порождать какие-то заболевания? Может быть, они не порождают никаких.
Тогда зачем они существуют? Мы привыкли, что в природе все имеет смысл.
Вот этой проблемой – выяснением биологической роли «сиротских» вирусов и занялись в институте.
Здесь надо сделать небольшое отступление.
Как уже упоминалось, перерожденные – раковые – клетки главным делом своей жизни считают активный рост и безграничное размножение. Той же особенностью отличаются и многие клетки эмбрионов, клетки новорожденных животных.
Еще в 20-х годах ученые заметили, что вирусы предпочитают селиться в тканях зародышей и только что рожденных животных, а также… в злокачественных опухолях. Это обстоятельство долго использовалось для искусственного разведения возбудителей бешенства, оспы, энцефалитов в опухолях животных. Сейчас это может показаться странным или, во всяком случае, не очень рациональным: как мы знаем, сегодня вирусы перечисленных заболеваний прекрасно размножаются в куриных эмбрионах, в новорожденных крысятах, в клетках животных и человека, выращиваемых на искусственной среде в пробирке. Но в те времена методы культивирования тканей не были достаточно разработаны, а пауке для изучения возбудителей болезней и поисков средств борьбы с ними нужны были большие количества вирусного материала, особенно высокопатогенного. Ну. а коль опухоли способны быть кормушками для нужных науке вирусов, их для этого и использовали.
Лишь много лет спустя стали специально искать и инвентаризировать вирусы, способные уничтожать раковые клетки. В инвентарных списках науки таких «ракоядных» вирусов уже значится внушительное количество. Но большинство из них – инфекционные, вызывающие у человека заразные болезни. Это обстоятельство, понятно, делает их не очень привлекательными для работников практической медицины…
Разворачивая исследования, латвийские ученые включили в программу работ поиски «ракоядных» «сиротских» вирусов.
Человеческий рак прививали золотистым хомячкам, и у них вырастали довольно большие опухоли. А потом в опухоль вводили «сиротский» вирус. Проходила неделя, и опухоль, до этого красная, начинала бледнеть. Еще через неделю она резко уменьшалась.
При микроскопическом исследовании видно было, что когда опухоль, если можно так сказать, в своем расцвете, то она сплошь состоит из раковых клеток. Но по мере того, как в ней размножается вирус, количество клеток уменьшается, они замещаются соединительной тканью. И хотя через две-три недели еще остается небольшая опухоль, раковых клеток там практически уже нет. Опухоль состоит в основном из соединительной ткани. А потом и соединительная ткань рассасывается. Опухоль исчезает.
Что делает со злокачественной клеткой вирус? Проникнув внутрь, он оглушает этого бунтаря, подчиняет себе и переключает его работу на себя. Активно росшая и размножавшаяся «бешеная» клетка так же бешено начинает продуцировать вирусные частицы. Вся она покрывается словно сыпью. Это множество энтеровирусов. В конце концов клетка, как прелый мешок, распадается, вирусы выходят из нее и атакуют другие раковые клетки.
Но все это были эксперименты на животных, хотя и с человеческими опухолями. Что же будет с раковыми клетками человека, живущими вне организма? Исследователи брали кусочки раковой опухоли после операции в клиниках, сохраняли их живыми и на этих кусочках ставили опыты. И здесь вирусы работали неплохо.
Встретились ученые и с целым рядом сложностей. Например, выяснилось, что вирус склонен расправляться далеко не с каждой разновидностью рака. У него, у «сиротского», как оказалось, большая избирательность, изощренный вкус. Он способен развиваться только в определенном виде злокачественных клеток. Скажем, еще на первом этапе исследований, когда на опухолях, пересаженных хомячкам, проверяли действенность сорока девяти «пород» энтеровирусов, выяснилось, что 33 из них могут развиваться на саркоме типа ЧЭ-67. Но только два из этих тридцати трех были в состоянии жить на другой саркоме – 40–79.
А вот еще опыт. Взяли кусочки опухоли после операции десяти больных, страдающих раком желудка, И каждый образец заразили шестью видами вируса. Оказалось: в опухоли одного больного развивалось пять вирусов из шести; у другого больного– четыре; а у третьего – лишь один. Но ведь у всех больных был один и тот же недуг – рак желудка!
Следовательно, говорить о практическом использовании «сиротских» вирусов в борьбе со злокачественными новообразованиями пока нельзя. Впереди еще очень много работы, которая даст прежде всего теоретические результаты. Нужно достаточно хорошо узнать «вкусы» и возможности всех «ракоядных» микробов. Видимо, придется определять индивидуальную чувствительность раковых клеток разных больных и искать здесь какие-то закономерности. Необходимо исследовать и союзников вируса – химиопрепараты. В институте, например, установили, что если, перед тем как заражать опухоль, ввести туда очень небольшую дозу химиопрепарата, то вирус развивается еще более активно. Видимо, химические вещества ослабляют оборону раковых клеток и помогают энтеровирусу пробраться в них.
«Сиротские» преподнесли своим опекунам-ученым еще один сюрприз. Выяснилось, что к энтеровирусам чувствительны не только раковые клетки, развивающиеся в желудке или кишечнике. Натиска «сиротских» не выдерживают и гинекологические опухоли, и опухоль молочной железы. А ведь это ткани совсем другого происхождения! Ученые пока не могут достаточно уверенно объяснить это неожиданное явление.
Никому лучше, чем самим исследователям, не виден тот долгий путь, который им еще предстоит пройти до цели. Наверное, поэтому директор института доктор медицинских наук Р. А. Кукайне высказывается о результатах этих работ весьма осторожно:
– Конечно, вряд ли можно полагать, что нам удалось отыскать самых сильных, самых надежных врагов раковых опухолей. Не исключено, что удастся найти другие разновидности вирусов, еще неизвестные, или известные, но неиспытанные, и они окажутся гораздо более активными, чем «сиротские». Скажем, вакцины против некоторых вирусных заболеваний действуют и на опухолевые клетки: они разрушают их. Возможно, помогут генетики: выведут какую-либо особо надежную в борьбе против рака разновидность микробов. А может быть, будет найдено какое-то совсем иное средство, и наши вирусы никому не понадобятся.
Да, все может быть в биологии. Тем более в век биологии. И скептические высказывания исследователей понятны. Впрочем, как понятно и то, почему они иногда уже затрагивают в своих спорах проблему клинической проверки способностей «сиротских» вирусов, а в их лексиконе даже стало мелькать такое непривычное слово, как виротерапия.
Экскурсия третья
ЖИДКИЙ КРИСТАЛЛ
Какого цвета температура?
– Знаете, – сказал мне однажды Игорь Григорьевич Чистяков, доктор физико-математических наук, – я ведь увлекся изучением этих веществ главным образом из-за того, что они в поляризованном свете образуют великолепную красочную картину… Потом, когда углубился в проблему, появились, конечно, и другие интересы. Но первый толчок дала именно эта необычайная красота. Глаз не оторвешь!
Честно говоря, я не сразу поверил Игорю Григорьевичу. Серьезный ученый, один из крупнейших в нашей стране специалистов в области структуры жидких кристаллов, руководитель исследовательской группы Института кристаллографии Академии наук СССР – и вдруг оказывается, что он начал заниматься новой областью знания только потому, что увидел – пусть даже и в поляризованном свете – какие-то красочные картины. Правда, в свое время профессор М. С. Навашин, исследователь хромосом растений, уверял меня, будто он посвятил жизнь изучению микроскопического клеточного ядра лишь по той причине, что с детства был близорук и питал страсть разглядывать невообразимые мелочи. А академик А. Д. Александров, физик по образованию, но занимающийся в основном математическими проблемами, объяснял эту свою склонность тем, что в математике у него «получается лучше», чем в физике. Однако те признания были сделаны в лирическую, шутливую минуту. Здесь же, в лаборатории жидких кристаллов, разговор шел в деловой обстановке, и в словах Чистякова не улавливалось и тени юмора Как-то странно все это…
Между тем Игорь Григорьевич вынул из лабораторного шкафа лист густо-черной полимерной пленки.
– Дайте-ка вашу руку.
Я протянул ее, почему-то повернув раскрытой ладонью кверху, – словно цыганке, которая будет гадать по «линиям судьбы». Игорь Григорьевич положил пленку мне на ладонь. Мгновение я смотрел на черную глянцевую поверхность, не понимая, зачем мне дали эту пленку и что я должен делать. Вдруг в черной ее глубине началось какое-то движение. В нескольких местах возникли коричневые пятна, и тут же в центре каждого из них появился красный блик, он стал расширяться, оттесняя коричневую краску к краю. Но в середине красного пятна уже всплыло оранжевое, затем, без промедления, желтоватое, зеленое, голубое, синее. И каждый новый цвет, растекаясь по пленке, гнал перед собой, словно камень, брошенный в воду, концентрические волны предыдущих цветов. Но вот появились небольшие фиолетовые пятнышки и цветные блики перестали, наконец, «выныривать» из недр пленки. Волны радужных переходов замерли. Картина стабилизировалась. И тут я заметил, что комбинация пятен образовала на черном фоне многоцветное изображение моей ладони.
– Удивительно! – вырвалось у меня.
– Вот посмотрите, – говорил Игорь Григорьевич, разглядывая узоры на пленке, – у вас пальцы до самых кончиков прорисовываются синим цветом. Это норма. А если бы они были оранжевыми, красными, или, что еще хуже, коричневыми, это давало бы основания подозревать, что вы больны холодовым нейроваскулитом. Есть такая неприятная болезнь, одно из проявлений которой заключается в понижении температуры пальцев рук и ног.
– Так это, – кивнул я на радужный рисунок, – изображение температуры руки?
– Совершенно верно. Там, где пленка нагрета менее всего, у нее коричневый цвет. На две десятых градуса больше – уже красный. Еще несколько долей градуса – получается оранжевый, затем зеленый, голубой. Самая высокая температура там, где жидкий кристалл окрашен фиолетовым цветом.
– Эта пленка и есть жидкий кристалл? – я пощупал черный уголок свободной рукой. Он тут же прореагировал, вспыхнув под пальцами заревом.
– Здесь две пленки, – объяснил мне Чистяков. – Одна черная – экран. Она необходима, чтобы лучше были видны цветовые изменения. А вторая – прозрачная. Между ними нанесен тонкий слой жидкого кристалла. Вот такого жироподобного вещества.
Игорь Григорьевич достал из шкафа колбу, до половины наполненную чем-то напоминающим вазелин.
– Здесь, в основном, соединения холестерина. Но со всякого рода добавками. Нам теперь известны десятки рецептов приготовления холестерических жидких кристаллов. И каждый состав обладает особыми свойствами. Ну, скажем, имеет свою собственную область перепада температур, в пределах которой он способен работать. Можно сделать смесь (в колбе и между пленками – именно она), которая будет градуировать радужными переходами температуру от тридцати шести до сорока одного градуса. А это как раз то, что необходимо для медицинских целей.
Вещество в колбе под действием тепла его пальцев переливалось живым перламутром.
Абстрактная живопись природы
Я положил пленку на стол. Изображение ладони сразу же распалось на отдельные пятна, и цветовые блики один за другим стали скатываться к центру, исчезая в темной глубине. Через несколько мгновений вся пленка снова была черной.
– До чего же красиво!
– Ну, это еще не настоящая красота, – оживился ученый. – Вот загляните-ка в микроскоп!
Он вынул из прибора предметное стекло, провел им по пламени горелки («Чтоб жидкий кристалл расплавился») и вставил на место. Я заглянул в окуляры. Перед глазами раскинулась обширная равнина, покрытая плотным снежным настом. Впадины и выемки на ней были заполнены голубыми вечерними тенями. Неожиданно справа, у края поля зрения, наст просел, образовалась сумрачная сине-зеленая трещина. Она стала расти, разрезая своим острием снежное пространство, и раздвигаться вширь. Теперь это уже была не трещина, а темное ущелье. И от него двинулись в стороны, пожирая голубой наст, острые клинья ущелий-пасынков.
Игорь Григорьевич заменил предметное стекло новым, с другим препаратом, предварительно прогрев его на спиртовке.
Несколько мгновений в микроскопе была мгла. Но вот она поредела, наполнилась едва заметной глухой синевой. Словно рассвет тронул тяжелое северное небо. И тут же на этом черно-синем фоне обозначились блекло-желтые, с густой коричневой полосой посередине, ветви каких-то неземных растений. А может быть, так выглядят водоросли в сумеречных морских глубинах?..
Не успел я перевести дыхание, как в поле моего зрения оказалось грандиозное полотнище желтой ткани, покрытой причудливой зеленой сеткой. Сбоку на эту ткань стали надвигаться яркие песчаные языки – словно барханы ожили. И вдруг откуда-то сверху пали, перекрывая собой и ткань, и барханы, огромные лепестки неведомых цветов – голубые, оранжевые, нежно-сиреневые, черные…
Нет, описать эти картины невозможно. Их надо видеть. И тогда вы испытаете редкостное наслаждение от созерцания чистых, сочных тонов, их переходов и игры. Будто кто-то бережно взял с небосвода радугу и осторожно стал покрывать нежными красками тончайший шелк, проводя по нему то одной ее стороной, то другой, но вдруг, не сладив с нетерпением, принялся отламывать от хрустальной небесной арки целые куски и бросать на шелк, где они сразу же начали оплывать, смешиваясь с фоном и расцветая новыми тонами.
Но наверное, более всего удивительны не сами эти звонкие цвета, а то, как гармонично они сочетаются, с какой естественностью они контрастируют и дополняют друг друга. Смотришь в микроскоп, и закрадывается мысль: а не таятся ли в этих сочетаниях пока неведомые нам законы гармонии красок, гармонии, в основе которой не зыбкая фантазия, не произвол человеческого желания, а строго определенные, хотя и бесконечно разнообразные, свойства веществ и световых волн, особенности их взаимоотношений друг с другом? И может быть, найдя эти законы, мы превратим когда-нибудь искусство наносить краски на полотно в точную науку, а произведения живописи станут естественными, как сама природа – мать всего существующего: формы и содержания, света и цвета?
И еще вопрос. Почему, пока эти законы еще не открыты, не набежали в лаборатории, нс припали к окулярам микроскопов, жадно впитывая эту, как говорили в старину, натуральную красоту, декораторы, художники по тканям, по фарфору и стеклу, специалисты по украшению фасадов и интерьеров?
Радуга внутри нас?
До конца прошлого века в этой области науки все обстояло спокойно. Было хорошо известно, что вещество может быть в трех состояниях – твердом, жидком, газообразном (о плазме тогда еще не говорили). Четко и ясно. Для тех же ученых, кому такое положение дел казалось слишком простым, имелась возможность глубоко изучать внутреннее строение тел. И тогда обнаружилось, что вещества, во-первых, могут иметь кристаллическую структуру – их молекулы, атомы или ионы расположены в строгом порядке, в результате чего свойства тела неодинаковы в разных направлениях. Таковы графит и поваренная соль, алмаз и лед. Во-вторых, вещества могут иметь структуру аморфную, неупорядоченную. Свойства их одни и те же по всем направлениям. Это жидкости. Ну а, в-третьих, среди этих последних есть, оказывается, монстры: по натуре своей, по внутреннему строению и многим свойствам они являются, вне всякого сомнения, жидкостями, но существуют в обличии твердого тела. Пример тому – стекло: обычная, аморфная, но твердая жидкость!
Казалось бы, естественно было одновременно с выявлением «парадокса стекла» предположить существование и парадокса с обратным знаком: кристаллического вещества, но в виде жидкости. Ведь природе так свойственна симметрия! Симметрия строения, процессов, явлений. Жар – мороз. Испарение – конденсация. Свет – мрак. Твердая жидкость – жидкий кристалл?
Однако предположения о существовании у стекла «симметричного антипода» не было сделано.
– Но в 1888 году, – рассказывает И. Г. Чистяков, – австрийский ботаник Рейнитцер синтезировал на основе холестерина новое кристаллическое вещество. Когда он эти кристаллы нагревал, при температуре 145 градусов они плавились, становясь мутной жидкостью, которая, будучи доведенной до 179 градусов, превращалась в прозрачный расплав. Во время охлаждения, переходя через границу 179 градусов, вещество вдруг обретало синеватую окраску. При дальнейшем падении температуры оно становилось мутным, синева исчезла, но у грани 145 градусов окраска появлялась вновь, и вещество закристаллизовывалось.
Пораженный необычайностью этих явлений, Рейнитцер попросил немецкого физика Лемана исследовать новые кристаллы. Тот взялся за дело и вскоре обнаружил ряд веществ, которым одновременно присущи и свойства жидкостей – текучесть, и свойства кристаллов – анизотропия, то есть неодинаковая, в зависимости от направления, способность преломлять свет, проводить тепло, электрический ток и так далее. Это состояние вещества Леман назвал жидкокристаллическим.