Химия завтра - Ляпунов Борис Валерианович (читать книги бесплатно полностью TXT) 📗
О плодах грядущей химии живого фантазировали давно. Да и как не мечтать, если проблема питания становится на Земле одной из самых насущных.
Самых насущных для человечества, которое все растет: Землю населяют три с лишним миллиарда людей, к 2040 году населять ее будут десять миллиардов, А голод? От его костлявой хватки и сейчас тяжко страдают в слаборазвитых странах мира. Пищи! Больше пищи! И мысленному взору рисуются заманчивые картины.
Воздух — неиссякаемая кладовая азота, того самого, который растения добывают из почвы. Что, если заставить бактерии перерабатывать атмосферное сырье в съедобную массу, в даровую пищу, в «вечный хлеб», растущий сам собой, ибо микроорганизмы размножаются неимоверно быстро…
Из углекислого газа химия сумеет приготовить крахмал (опять даровое сырье атмосферы, опять химия!). В нашем распоряжении окажутся миллионы, десятки и сотни миллионов тонн клетчатки — пищи для животных и людей. Между прочим, добывать углекислый газ можно также из недр земли, из минералов, из отходов. Даже камни превращались бы в пищу!
Вода, воздух, углекислота, соли, которые находятся в почве, — таков рацион растений. И свет, этот бесценный солнечный дар, нужен для того, чтобы свершалось таинство фотосинтеза, чтобы работала растительная биохимическая фабрика. Главный работник на ней хлорофилл — белковое вещество, похожее на красный гемоглобин крови. Сходны их молекулярные постройки. И фантасты предлагают переделать гемоглобин, сроднить его с хлорофиллом, И тот и другой — комплексы, тот и другой — клешневидные молекулы. Так не удастся ли когда-нибудь заменить частички у этих клешней, чтобы они стали сродни друг другу?
Тогда животные приобрели бы свойства растений. Они, как и растения, перешли бы на воздушное питание с ничтожной добавкой элементов, извлекаемых из солей. Но это же сущие пустяки в сравнении с пастбищами, сеном, силосом, комбикормами, нужными сейчас. Вот было бы гениальное решение животноводческой проблемы! Коровы, овцы, козы, свиньи — заботу о них взяло бы Солнце, человеку не пришлось бы кормить миллионные стада. Да и землю бывших пастбищ он пустил бы на другое.
Заманчиво, что и говорить! Прямо-таки революция в сельском хозяйстве… Однако не слишком ли увлеклись фантасты? Да, видимо, фантазия увела их здесь далеко. Едва ли такая идея осуществима. Едва ли осуществление такой идеи целесообразно. Найдутся другие пути.
Об этом много пишут фантасты.
Не придумать ли пищу, которая ускоряет рост? Это путь к животным-гигантам, изобилию мяса, яиц, молока («Пища богов» Уэллса).
Не попытаться ли сделать то же самое действием излучений? Это тоже был бы путь к изобилию мясных и молочных продуктов, к высоким урожаям фруктов, грибов, овощей, какие нам и не снились.
И не дополнять ли, в конце концов, наше меню чем-то таким, что ныне пропадает бесполезно? Добавить необычное к обычному, ввести в обиход блюда из… Давайте-ка вспомним Жюля Верна!
«— Море, — говорил капитан Немо профессору Аронаксу, — море, господин профессор, кормит меня… Это кушанье, которое вы приняли за мясо земного животного, есть не что иное, как филе морской черепахи, Вот соус из печени дельфина… Вот консервы из ракушек… Вот крем, сливки для которого дало вымя кита, а сахар — водоросли… Наконец, вот варенье из анемонов».
Чем плохо? Разве только одна поправка: убивать дельфинов не будут. Охота на этих интересных животных, которые, по-видимому, обладают в какой-то мере разумом, теперь запрещена.
В Океане миллиарды тонн всякой живности. Вычтем отсюда рыбу — она входит и в ресурсы сегодняшнего дня. Дню завтрашнему придется использовать все остальное, все живое из Океана. Морскую живность станут превращать в продукты, подобные угощениям капитана Немо, да и прибавят к ним десятки других. Сейчас ведь «каплю в море» составляют дары моря на нашем столе. Не здесь ли скрыто будущее благоденствие растущего человечества?
Вот, пожалуй, мы и исчерпали фантастические пути. В мечтах изобилие обеспечено. Фантасты позаботились и о людях Земли, и о тех, кому доведется надолго покидать Землю. Космонавтам в длительных рейсах они предлагают брать с собой оранжереи, аквариумы — для питательных водорослей, разводить мелких животных и птиц, пользоваться искусственной пищей.
Не все думают, однако, и я уже упоминал об этом, что пилюли заменят мясо и рыбу, овощи и все прочее разнообразие нормального человеческого стола. Но существенно пополнят. И, говоря о синтетической пище, проектировщики будущего обращают взоры ко всему, чем располагает мертвая природа.
Если камни послужат пищевым сырьем, то такое сырье найдется не только на земном шаре, но и на Луне, и на других небесных телах, будь то астероиды или спутники планет. Не здесь ли секрет снабжения пищей уже не разведчиков, а покорителей космоса? Тех, кто будет обживать бескрайнее внеземное пространство, жить в лунных, марсианских и венерианских поселках, на искусственных лунах и везде, где удастся устроить филиалы Земли?
Возможно, именно космонавты будут первыми, для кого приготовят не концентрат все из тех же щедрот природы, а пищу, рожденную чисто лабораторным путем. Фантасты предлагают сделать ее одновременно и фармацевтическим препаратом — скажем, бодрящим, возбуждающим мозг.
Мы сейчас дополняем еду витаминами; почему бы не получить сразу все, что необходимо и желудку, и мышцам, и мозгу?
Итак, что же, в конце концов, ожидает человека, допустим, XXI века, когда он сядет за стол или отправится в какое-либо путешествие? В догадках и вымыслах недостатка нет. И правильно, что, говоря о пище грядущего, не обходят химию. В ней как раз и склонны видеть главного «повара», она должна предотвратить угрозу голода, она улучшит питание, сделает его разнообразнее и богаче.
Здесь сходятся пути химии и биологии. И создание пищи искусственной, и улучшение продуктов природных, и повышение урожайности, и все другое, что связано с сельским хозяйством, — все это теперь проблемы не одной химии и не одной биологии, а их союза.
Вот она, кухня будущего, как ее представлял себе писатель И. Нечаев, погибший в годы войны. Его книга «Рассказы об элементах» знакома многим. Эта фантастическая картинка — отрывок из его незаконченной повести.
Злаки, фрукты, овощи в течение долгих месяцев вызревали некогда под солнцем на необозримых пространствах Земли. Сегодня синтетическая пища создается за один час в химических аппаратах. Искусственные ускорители-катализаторы действуют надежнее, чем хлорофилловые зерна. Электрическое поле высокой частоты греет лучше и вернее, чем солнце. Воду, которую некогда, изнывая, ждал с капризного неба крестьянин, теперь неутомимо качают на пищевые фабрики неисчерпаемым потоком могучие сверкающие насосы из легких металлов.
Витамины, гормоны и ферменты — таинственные могущественные вещества, которые природа скупой рукой раздавала живым организмам неуловимо микроскопическими порциями, чтобы они управляли ростом, рождением, здоровьем и силой, — были распознаны человеком до конца и воссозданы чисто химическим путем. Он и здесь перещеголял природу. Она обходилась каким-нибудь десятком гормонов — он создавал их сотнями; естественные вещества обладали чудесными свойствами, а он усиливал эти свойства в тысячи раз; природа оперировала миллионными долями грамма, а он фабриковал витамины и гормоны тоннами, он грузил ими железнодорожные составы, как песком.
Несколько больших фабрик, где синтезируют углеводы, полностью обеспечивают пищей многомиллионный город. Они работают автоматически, день и ночь, как часы. И все, что требуется им, — это воздух, вода, энергия…
Из воздуха извлекают углекислоту. Вода в вакуумных котлах превращается в пар. Энергию дает электричество.
Углекислота и пар смешиваются, проходят через губчатые пластины катализаторов. И вот уже исходные продукты исчезают, и появляется новое вещество — углеводы.
Но не думайте, что этот беленький порошок отправляется прямо в рот. Так было бы чересчур просто.
Во-первых, одних углеводов человеку мало. Ему еще нужны жиры, белок, соли, витамины. Ему нужны также ничтожные доли йода, марганца, кобальта и многих других элементов, которые совершенно случайно попадали в пищу человека прошлого, потому что он и не подозревал об их значении для организма.
