Без любимой работы Белоусов сразу умер.
Открытая им химическая реакция, ныне знаменитая и носящая имя Белоусова – Жаботинского, оказалась поворотным пунктом в современном мировоззрении, основанном на понятиях самоорганизации, открытых систем, колебательных реакций и структурообразующих неустойчивостей.
Работа Белоусова в малоизвестном сборнике стала одной из самых цитируемых публикаций в мире. Это редчайший случай, когда единственная краткая публикация заслуживала Нобелевской премии. Но лишь спустя десять лет после кончины Бориса Павловича Белоусова ему посмертно была присуждена Государственная премия России.
Но Борис Белоусов получил гораздо большее, чем медаль и денежную награду, – он получил ни с чем не сравнимое наслаждение, открыв в мире химических реакций даже не страну, а целый огромный континент, полный тайн и новых дорог.
Что важнее – открыть Америку или получить за это награду?
Дзинтара сделала паузу, и дети переглянулись.
– Возможно, кто-нибудь и задумается над ответом на этот вопрос, но только не Борис Белоусов, химик-виртуоз и счастливый открыватель колебательной реакции поразительной красоты и важности.
Примечания для любопытных
Катализаторы – вещества, ускоряющие химическую реакцию. Сам катализатор не расходуется в ходе реакции. Прогресс в обществе тоже зависит от того, есть ли в нём люди-катализаторы, в частности учёные.
Энзимы (ферменты) – белки или другие сложные органические молекулы, которые ускоряют химические реакции в живых организмах.
Борис Павлович Белоусов (1893–1970) – военный химик, в 1951 году открывший колебательную химическую реакцию, известную сейчас как реакция Белоусова – Жаботинского.
Владимир Николаевич Ипатьев (1867–1952) – химик, академик Российской академии наук и профессор университета в Чикаго (США).
Ганс Кребс (1900–1981) – биохимик, открывший цикл Кребса (1937) и получивший за это Нобелевскую премию (1953).
Алан Тьюринг (1912–1954) – английский математик, внёсший важный вклад в информатику и биологию.
Диффузия – процесс переноса молекул газа, жидкости или твёрдого тела из области с высокой концентрацией в область низкой концентрации. Например, молекулы маминых духов диффундируют во все углы комнаты.
Церий – серебристый металл из группы лантанидов, редкоземельных элементов. Из сплава церия с железом делают кремни для зажигалок.
Индикатор фенантролин-железо – вещество, которое изменением цвета показывает колебания валентности церия в растворе. Церий трёхвалентен – индикатор синий; церий четырёхвалентен – индикатор красный.
Валентность – способность атомов химического элемента образовывать определенное число химических связей с атомами других элементов.
Илья Романович Пригожин (1917–2003) – физик и химик, основатель современной неравновесной термодинамики, лауреат Нобелевской премии (1977), виконт Бельгии.
Симон Эльевич Шноль (род. в 1930) – биофизик, профессор МГУ.
Анатолий Маркович Жаботинский (1938–2008) – биофизик. Детально исследовал химическую реакцию, открытую Белоусовым (ныне – реакция Белоусова – Жаботинского).
Сказка об агрономе Борлоуге, спасшем миллиард людей от смерти
Дзинтара спросила детей:
– Вы видели, как ветер качает спелые тяжёлые колосья, и светлые волны бегут по пшеничному полю?
– Да, это очень красиво! – ответила Галатея.
– Верно, эта картина вдохновляет многих поэтов и художников. Но она же внушает тревогу знающему агроному.
«Дайте мне точку опоры – и я сдвину Землю!» – сказал Архимед, открывший правило рычага. Ветер налетает на пшеничный стебель, увенчанный тяжёлым колосом, и гнёт его к земле. Ветер ничего не знает про правило рычага, но вовсю им пользуется. Чем длиннее стебель, тем сильнее воздействие ветра на корень и нижнюю часть стебля. Дождь уменьшает прочность стебля – и если в это время поднимается сильный ветер, то пшеничный стебель наклоняется к земле, ломается у основания и роняет увесистый колос в грязь. Крестьяне говорят – пшеница полегла.
Пшеничное поле, на котором колосья полегли, не даст и половины от обещанного природой урожая.
А недобор урожая вызывает голод, болезнь и смерть ослабевших от недоедания людей.
Нет врага у человечества беспощаднее, чем голод.
Организм человека может самостоятельно преодолеть даже смертельную болезнь, но голод непобедим – отсутствие достаточного питания убивает даже самых сильных людей. Лекарство от голода хорошо известно, но вырастить или добыть это лекарство совсем не просто.
Экономист Мальтус математически доказал, что быстрорастущее человечество обязательно столкнётся с нехваткой продуктов, и начнётся всемирный голод.
В двадцатом веке это зловещее предсказание стало сбываться. В 1940 году президент Мексики понял, что его стране угрожает голод: население быстро росло, а поля давали слишком мало урожая. Зерно приходилось покупать за рубежом, и деньги в казне быстро иссякали.
Президент Мексики обратился за помощью в благотворительный Фонд Рокфеллера, который профинансировал экспедицию учёных-агрономов в Мексику.
Одним из участников экспедиции был тридцатилетний генетик Норман Борлоуг.
Норман понимал рост и жизнь пшеницы исключительно глубоко, потому что он был не только учёным, специалистом по заболеваниям растений, но и сыном фермера, который с семи до восемнадцати лет работал на отцовской ферме. Будучи небогатым студентом, Норман подрабатывал ещё и лесником. В 1930-х годах в Америке наступила Великая депрессия, и Норман видел много безработных, которым было не на что купить еды. Юноша навсегда запомнил лица людей, страдающих от недоедания.
И вот он на переднем крае борьбы с голодом. Как поднять урожайность пшеничных полей? Норман смотрел на красивые волны, которые знойный ветер гнал по полям Мексики, и сокрушенно думал о том, как трудно опровергнуть математические теории Мальтуса о нехватке еды – ведь площадь полей не растёт, а уменьшается, а число людей на Земле стремительно увеличивается.
Но сдаваться было нельзя – и Норман размышляет о получении новых сортов пшеницы, которые бы решили проблему урожайности в Мексике. Нужны сорта, которые не болеют и обладают мощным колосом… Но тяжёлый колос будет ломать стебель! Это барьер урожайности, который виднейшие специалисты считают непреодолимым: чем урожайнее пшеница, тем сильнее она подвержена полеганию. Это замкнутый круг – и никто из агрономов ещё не нашёл из него выхода.
Норман думает о проблеме днём и ночью. И даже во сне перед ним раскачиваются длинные пшеничные стебли с тяжёлыми колосьями. Закон выживания царит в природе. Каждое растение тянет стебель к свету, старается вырасти подлиннее, обогнать соседей.
Но чем длиннее архимедов рычаг, тем проще ветру сломать стебель пшеницы – поэтому в первую очередь ветер валит самые высокие растения.
Норман, проезжая по мексиканским деревушкам, видит костлявых ребятишек с огромными чёрными глазами на исхудавших лицах.
Что же делать с длинной пшеницей? Что посоветует по этому поводу Архимед? Хм, если действие ветра усиливается при удлинении рычага, то верно и обратное: чем короче рычаг, тем слабее действие ветра. Так, может, заставить растения изменить своему природному обычаю тянуться к солнцу и сделать их стебли покороче? Тогда ветру и дождю будет сложнее уложить стебель на землю.
Как сократить стебель мексиканской пшеницы? Например, скрестить её с низкорастущей японской пшеницей. Попробовать поймать ген карликовости растения и заставить его создать короткий и прочный стебель для пшеницы.
Но для выведения нового сорта пшеницы требуется много лет.
Чтобы ускорить процесс селекции, Борлоуг решил выращивать по два урожая в год. Идея получить ранним летом зерно и немедленно высеять его в другой климатической зоне для второго – осеннего – урожая так противоречила общепринятой агрономической практике, что руководитель экспедиции запретил это делать. Но недаром Борлоуг был университетским чемпионом по борьбе. Он упёрся и поставил условие: если ему не дают свободы действия, то он немедленно уходит в отставку.
И свобода действий была упрямому Борлоугу дана!
Двенадцать лет провёл Норман Борлоуг в Мексике. Идея сокращения длины стебля пшеницы оказалась гениальной: карликовые сорта пшеницы, полученные Борлоугом, не только оказались устойчивыми к полеганию, но и очень урожайными: они не тратили питательные вещества на рост лишнего стебля, направляя их в колос.
Благодаря работе Борлоуга и других агрономов, урожайность мексиканской пшеницы выросла настолько, что Мексика перестала закупать продовольствие за рубежом, а вскоре принялась сама торговать зерном.
