О Науке с Искусством... к Пушкинским дням этюд вто

   О НАУКЕ С ИСКУССТВОМ, С ИСТОКОВ, ИЛИ ПУТЕШЕСТВИЕ НА ВОЛНАХ ПАМЯТИ К ОСТРОВАМ ТВОРЧЕСТВА И САМОПОЗНАНИЯ.               

                Э  Т  Ю  Д    В  Т  О  Р  О  Й.

Храня науке верность,
Трудом найди слабину,
И, глядя на поверхность,
Проникнешь ты в глубину.
               
     Сегодня вряд ли кого удивишь сообщением, что, мол, на месте вот этой улицы когда-то перекатывались морские волны. Да и как этому не поверить, если сам живёшь  в доме, стены которого сложены из добытого неподалеку известняка-ракушечника и даже можешь потрогать ракушку, живущую какой-то миллион лет тому назад. Сегодня каждый согласится с вами, если вы скажете, что мы живём на дне воздушного океана и, может быть, даже добавит, что иначе не дули бы ветры, не летали птицы и самолёты, не стремился  высь подогретый и, к сожалению, непрозрачный дым труб. Но это сегодня известно, а когда-то Блез Паскаль так изящно показал,  в чём притягательность и красота науки. Ему больше всего в жизни хотелось убедиться в справедливости своей догадки: давление на вершине горы должно быть меньше, чем у подножья.  С трудом передвигаясь, сам он свой опыт поставить не мог. По его поручению необходимые измерения сделал его родственник, написавший ему через год, что он был прав.
     Но попытайтесь громогласно заявить о том,  что мы живём на дне океана микробов и не исключено, что вас поднимут на смех. Океан-то, получается, невидимый. А вы в ответ приведите пример из области химии- атомы и молекулы, из которых мы состоим, и без исключения,  не увидишь и в микроскоп,  но никто из нас не сомневается в реальности своего бытия? Давно признано, что вездесущие микроорганизмы живут вокруг нас,  внутри нас и после нас- не будет преувеличением сказать, что тем самым дают жить нам.
     Первые микробы появились, хотя в это с трудом веришь, миллиарды лет тому назад.  У этих удивительных существ было время найти защиту и от колоссальных давлений и от температур, при которых, скажем, куриный белок необратимо сворачивается. Случалось, что фактор среды, который поначалу их повреждал, потом оказывался необходимым для их жизни. Любой,  даже самый талантливый актёр позавидует их способности к перевоплощению. Им  «по зубам»  самые несъедобные вещества- нефть, карболка, формалин, а для иных нет ничего вкуснее цианистого калия. Микробов находят в многовековом льду, в кипящих источниках и даже вблизи реакторов АЭС. Но что особенно поражает, так это способность обмениваться  новостями, или т.н. генетической информацией- для этой цели микроорганизмы обладают трижды продублированной системой специальных устройств. Впрочем, об этом написано много  книг, статей. У нас же с вами другая цель- нам нужно, как поёт Андрей Миронов, что-нибудь там новенькое и из первых рук.
     В науке всегда ценен новый взгляд на привычное. Считается даже, что иногда знания могут здесь  обновляться каждые пять-десять лет.
     Наука рисуется, если прибегнуть к метафоре, мазками, но не всегда под  рукой оказывается краска нужного оттенка, к тому же требуется время, чтобы отойти и оценить уже созданное. Человека всегда интересует сам процесс возникновения  нового знания и то, как влияют на него условия, обстоятельства, прошлый опыт, как проявляется при этом творческий потенциал, индивидуальный в каждом отдельном случае, даже если таких случаев бывает великое множество. Недаром говорится, что человек- это стиль и когда два человека делают одно и то же, это не одно и то же.
     А раз так, давайте-ка  возвратимся назад  лет на тринадцать, когда в нашу лабораторию ( Бакинский ф-л ВНИИ ВОДГЕО) биологической очистки поступило из Москвы четыре ящика зелёного цвета. В них были упакованы два анализатора растворённого кислорода типа ЭГ-152-003. На самом же деле это был, как я мог впоследствии неоднократно убедиться, подарок мне судьбы. Потом я исписал на них десятки рулонов диаграммной бумаги, открывших мне глаза на многие, до того интимные стороны жизни мира микробов, а тогда…тогда я начал их осваивать.
     Ещё позднее Его Величество Случай  вновь вмешался в мрю жизнь. Перелистав одну книгу по гидрологии, я понял, что мне просто необходимо записывать параллельно с кислородом кривые реакции среды. Опять случай- в соседней лаборатории в комплекте к  прибору имелся регистрирующий т.е. записывающий потенциометр. Случайно этот  прибор оказался в ведении доброго человека и я получил его в своё полное распоряжение на долгие и счастливые девять лет. « Эка невидаль- скажете вы,- подобных и  даже лучших приборов имелось и у нас и за рубежом  много, да не слышно, чтобы с их помощью получали очень уж интересные результаты».  На это можно привести всем известный факт- и авторучки, и бумага, и кисти имеются в магазинах культтоваров в неограниченном количества и значит всё дело просто в умении пользоваться этим нехитрым инвентарём, научиться выражать свой собственный взгляд на вещи, явления, для чего требуются порой  годы и годы напряжённого труда. Теперь пора всё объяснить. В принципе любая микробная клетка живёт по законам, которых придерживаемся и мы с вами. Конечно, аналогия здесь условна, но любая клетка дышит, питается, растёт, размножается. И вот что интересно. Когда в распоряжении учёных появились приборы, позволяющие записывать на ленту дыхание микробов, оказалось, что человек, как триста лет тому назад (в 1676г. А. Левенгуку впервые удалось увидеть бактерий) получил возможность в полном смысле видеть те процессы, о которых он знал или судил по косвенным данным. Произошёл своеобразный качественный скачок  и трудно было его сразу принять, осознать и оценить. Ведь и кинокамера предоставляет намного больше возможностей изучать детали движущихся объектов, чем фотоаппарат. А в науке очень важно именно видеть движущийся объект в динамике и более наглядной формы проявления движения, чем кривая, трудно себе представить. И если раньше, изучая дыхание микробов, получали точки для построения кривой, к примеру, каждые 15 мин., то при использовании регистрирующей аппаратуры кривые вычерчиваются непрерывно. Есть у подобных кривых  ещё одно ценное преимущество- это документированная объективность. Даже при желании невозможно повлиять на траекторию кривой, поскольку диаграмма и перо движутся автоматически.
     Теперь, не придерживаясь хронологии событий, расскажу, какие чудеса удалось выявить с помощью таких вот кривых.
Если «кормить» микробную взвесь, скажем, водным раствором спирта, то на диаграмме появится остроконечная пика, обусловленная резким возрастанием потребления кислорода (если культура в активной фазе роста). И вот, любопытно, что каждая точка кривой отражает два одновременно протекающих процесса- растворение в продуваемой смеси кислорода воздуха и потребление его массой микроорганизмов. «Чудеса» начинаются, если перейти к другому источнику питания…окончание следует-
      «Чудеса» начинаются, если перейти к другому источнику питания, к фенолу. Образно говоря, если давать раствор фенола  всё возрастающими дозами,  кривая постепенно превращается из пики в волну со своеобразным всплеском на гребне (переснятые с оригиналов интересные кривые приложены). И вот, оказывается, остаточные количества фенола могут потребляться микробами с…резко возрастающей скоростью- такова одна из удивительных  особенностей фенольных бактерий. Попробуйте представить, что к концу обеда  у вас усиливается аппетит. Вряд ли это получится, а у микробов такие отклонения от нормы- обычная вещь.
     Шли годы, я продолжал свои опыты, а мои подопечные микробы не переставали подкладывать всё новые поленья в костёр моего любопытства. И в один прекрасный день самописец зарегистрировал события, столь же невероятные, как исчезновение кораблей  в известном Бермудском треугольнике. Сейчас вы сами убедитесь, что аналогия здесь один к одному. Встаньте на моё место и начните давать микробам в качестве питания различные спирты  (изучалась совместно с академическим НИИ  зависимость скорости окисления веществ от структуры-  после сдачи отчёта я, любопытства ради, продолжил опыты- вставка от 16.07.09.)
     Внесли этиловый и на диаграмме появилась холмовидная кривая. Внесли следующий, пропиловый и кривая, характеризующая в данном опыте реакцию среды, в результате резкого подкисления превратилась в пику. Вы решаете усложнить свой эксперимент и когда вносите оба спирта сразу, происходит невероятное. Перо самописца вычерчивает холм, а пика буквально на ваших глазах куда-то исчезает. И так опыт за опытом. Но нет предела вашему любопытству и вы узнаёте, что на очертаниях кривых может отразиться интервал времени между внесениями спиртов и даже…последовательность внесения. Получается, что 2+3 не одно и то же, что 3+2! Верь теперь тем, кто утверждает, что чудеса в наше время невозможны.
     Когда вам эта забава порядком надоест, вы вспомните, что ни о чём подобным с таким объектом изучения, как ваш (смешанные культуры) читать или слышать вам не приходилось. Рано или поздно, вы зададитесь вопросом, а какой, собственно, практический смысл всё это может иметь. Я поступил так же и вот к какому выводу пришёл.
     Как известно, с помощью микроорганизмов получают различные химические вещества и препараты, способные ускорять в организме одни процессы, замедлять или даже останавливать другие. Эти соединения можно синтезировать и химическим путём, но будет это стоить дорого, а потому и не выгодно. А вы получаете, скажем так, нужное соединение просто за счёт незначительных изменений в технологии.
     Так или примерно так  делает человек свои, пусть маленькие, но открытия, берёт свои высоты. Удачно или нет, вам судить, читатель, но мы с вами попытались смоделировать процесс создания нового знания, процесс, как видите, всегда творческий. Пусть приведенный пример и не бог весть какое достижение, нам было важно уяснить, каков конкретно может быть ход мысли исследователя, каким путём, изменяя причудливым образом ход и условия эксперимента, мы можем придти к нетривиальным данным, к вопросапм практической пользы.
     Согласитесь, наука- это целая страна, открываемая ключом труда с простыми секретами: увлечённостью, наблюдательностью, умением отходить от привычной тропы избитых решений, Всё, как в спорте, но есть и различия. В спорте завтра можно, к слову, одолеть стометровку за 8 секунд, прыгнуть в длину за 10 метров, не сбить планку на высоте два с половиной. При этом предыдущая высота как бы теряется в тени. В науке же ценен каждый шаг к вершине, даже если иногда приходится отступать. У миллионов захватывает дух, когда вы первым пересекаете финишную черту. В науке всё искупает радость творчества- чувство ни с чем не сравнимое!

Иллюстрация из инета. Микробы всегда и всюду, где есть жизнь.