Пустые желудки настоятельно требовали пищи.


Дежурные (Володя с Гришей) отправились в лагерь. Мы остались втроем закончить последние закопушки. Неунывающий Серафим следовал по пятам, подбадривая себя и нас прибаутками. В девятом часу вечера даже его оптимизм был исчерпан. День кончался. Мы устало опустились на склоне лога покурить. Утром предстояло начать все сначала, сократив расстояние между местами проб.

Напротив нашего привала виднелось небольшое ответвление лога — отвержек с редкими кустами и зеленеющим мхом, издали он казался прорезающей тайгу дорогой, чем и привлекал внимание. Решили его напоследок осмотреть, промыть самые последние шлихи. Не замечая укоризненных взглядов Серафима, поднялись, прихватили лотки и снова пошли напролом через кустарник. А нам бы никуда не ходить, взять в руки лопату, да подковырнуть почвенный слой…

Лопата лежала рядом с Серафимом. Скрытый зеленью, он сидел под кустами, над которыми виднелась лишь соломенная шляпа с накомарником. Наполнив лотки, мы отыскали неподалеку небольшую лужу и принялись за промывку. Материал казался обычным, а шлих, как назло, плохо отмучивался и почти не отходил. Постепенно стали проглядывать небольшие’ чешуйчатые пластинки. С каждым встряхиванием лотка их становилось все больше. Все кругом сохраняло свои обычные очертания, молчаливая, по-вечернему спокойная стояла тайга, и такая звенящая была тишина, что страшно стало произносить мало пока еще знакомое слово, вспыхнувшее как внезапная, не осознанная еще окончательно догадка… Силы внезапно меня покинули, их осталось только на то, чтобы молча взглянуть на Юрия, ответившего таким же молчаливым взглядом. Длилось это мгновение. Отбросив в сторону лотки, мы поднялись и молча, ломая кустарники, двинулись к отвержку.

Последние шаги к «открытию» мы прошли, поддерживая друг друга. Не знаю почему, но вдруг взялись за руки. Сколько времени шли те несколько метров — не помню…

ДИАЛОГ-ПОСЛЕСЛОВИЕ


Вот краткая запись беседы автора с одним из директоров одного из заводов РТИ. Оговорка «с одним из директоров» появилась здесь потому, что за последние годы на этом заводе руководство менялось несколько раз, так что наш диалог — с бывшим директором.

Автор. Эксперименты завершены — все подтвердилось. Теперь у вас одной заботой меньше. Вы же столько раз жаловались на неритмичность поставок мела, а пыль уноса — теперь это можно сказать с уверенностью — прекрасный наполнитель. Когда завод начнет переход на новый наполнитель?

Директор. Да, результаты бесспорные. При составлении авторской заявки не забудьте про нас. В качестве соавторов.

Автор. Заявка — дело второе, главное — быстрее использовать полученные результаты в заводской практике…

Директор. А зачем?

И улыбнулся директор с видом человека опытного. Потом было много слов и обобщений, но — не обещаний. Собеседник искренне старался, как мог, объяснить мне, непонятливому, всю сложность перевода предприятия на новый наполнитель, всю неблагодарность этого перевода для завода и заводчан. И то трудно, и другое, а зачем? «Статус кво» надежнее. Получалось, что никто, кроме авторов работы, не заинтересован в новом дешевом наполнителе.

Потом был еще один раунд безуспеш-
ной непродуктивной суеты вокруг нового наполнителя с заходом в отраслевой институт, где автору интеллигентно объяснили, что в чужую епархию влезать предосудительно.

Потом автор вернулся к себе в лабораторию, подсчитал понесенные потери — потраченное время и здоровье — и сел писать эту статью.

В ближайшее время


В ближайшее время будут созданы новые научные учреждения биологического профиля (в частности. Институт физиологии в Москве), расширены многие существующие институты. Необходимо серьезно укрепить материальную базу биологической науки, улучшить обеспечение ее реактивами, препаратами, приборами. До сих пор с этим дело обстояло у нас не вполне удовлетворительно. И если потребности наших ведущих научных учреждений в той или иной степени обеспечивались за счет импорта, то снабжение остальных институтов, особенно расположенных за пределами крупных научных центров, было далеко не достаточным. Поэтому сейчас намечается создание в системе Академии наук СССР специальных заводов, где будет налажено собственное производство приборов, реактивов и биохимических препаратов.

В последние годы на наших глазах происходит становление совершенно новой отрасли материального производства — биотехнологии, использующей биологические процессы и системы для получения самых разнообразных продуктов.

Нужно сказать, что отдельные биотехнологические приемы человечество освоило — чисто эмпирически — еще в незапамятные времена. Например, различные процессы брожения, позволяющие получать молочнокислые продукты, хлеб, уксус и т. п., по определению тоже относятся к области биотехнологии. Но только в конце прошлого столетия, с возникновением микробиологии, человек впервые понял сущность таких процессов, встал на путь.управления ими.

Биологическая наука — биологической промышленности


Биологические науки стали сейчас одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, достижения которого способны оказывать поистине революционизирующее воздействие на многие области деятельности человека. Понятно поэтому то внимание, которое постоянно уделяют нашей отрасли науки Коммунистическая партия и Советское правительство.

Еще в 1974 году было принято постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по ускорению развития молекулярной биологии и молекулярной генетики и использованию их достижений в народном хозяйстве», которое касалось одной из важнейших областей современной биологии, в то время по ряду причин не получившей в нашей стране должного развития. Затем, в 1981 году, ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление «О дальнейшем развитии физикохимической биологии и биотехнологии и использовании их достижений в медицине, сельском хозяйстве и промышленности», которое охватывало более широкий круг проблем. В ходе выполнения этого постановления был сделан еще один важный шаг на пути ускорения развития всех направлений современной биологии. А сегодня нам предстоит, развивая достигнутые успехи, обеспечить дальнейшее повышение уровня фундаментальных и прикладных исследований, которые ведутся как на новых направлениях биологии и биотехнологии (таких.
как молекулярная биология и биоорга«и-ческая химия, генетическая и клеточная инженерия), так и в тех областях науки, которые принято относить к классической биологии: в области биохимии, микробиологии, физиологии.

НЕ САХАРОМ ЕДИНЫМ…


На фабриках, обрабатывающих тростник, после отделения сока остается немало отходов — измельченных стеблей тростника (6aiaco). На Кубе такие фабрики после начала уборки день-два работают на нефти или мазуте, а затем переходят на багасо, экономя дорогостоящее привозное топливо. Треть всей энергии, которую потребляет республика, дают отходы сахарного тростника. Правда, сжигать багасо сейчас считается нецелесообразным, во всем мире ему ищут лучшее применение, и небезуспешно. Например, из него делают бумагу. Кубинскими специалистами разработана первая в мире технология производства из багасо высококачественной бумаги, не рвущейся на современных ротационных печатных машинах. Завод, расположенный в провинции Санкти-Спиритус, выпускает ее до 60 тысяч тонн в год. На такое количество бумаги
из традиционного сырья пошло бы почти 250 тысяч кубометров первосортной древесины.

В 1981 году создан первый и пока единственный в мире исследовательский центр по промышленному освоению багасо — «Куба-9». Это 14 лабораторий и опытный целлюлозно-бумажный комбинат производительностью 12 тысяч тонн в год. Кроме основной продукции «Куба-9» ежедневно производит около 5 тонн пульпы (растворителя альфа-целлюлозы), необходимой текстильной промышленности.

На Кубе из багасо делают также крепкие облицовочные и изоляционные плиты, напоминающие древесностружечные и древесноволокнистые; багасовые плиты для мебели пользуются популярностью в стране и за рубежом. Есть подобные заводы и в Перу. Там багасо перерабатывают также на корм — «багасильо», который хорошо поедает домашний скот. Путем химической переработки из багасо получают вискозу, а микробиологическими методами — кормовые дрожжи.

Идет сахарный тростник и на спирт. В Бразилии, например, из тростника ежегодно получают около 10 млрд. литров технического спирта, используемого как топливо для легковых автомобилей.

ВМЕСТО ЭПИЛОГА

Сахарный тростник — первое растение, подарившее людям сахар. В конце прошлого столетия возник миф о том, что истинный сахар — тростниковый, а свекловичный — всего лишь суррогат. Он якобы изобретен жителями районов с умеренным климатом, чтобы обеспечить себе «сладкую жизнь» без особых затрат. Химикам пришлось приложить серьезные усилия к тому, чтобы доказать полноценность свекловичного сахара. В наше время маятник качнулся в другую сторону: сейчас многие убеждены, что настоящий сахар получают только из свеклы.

Сахарные заводы нашей страны производят немало тростникового сахара — почти половину общего его количества, сырьем для них служит привозной са-хар-сырец. Это позволяет загрузить заводы работой в межсезонье, когда нет основного сырья — сахарной свеклы. Так что добрая доля сахара, брошенного нами в чай,— благородного тростникового происхождения.

ОТ ЧЕРЕНКА ДО РАФИНАДА


В тропиках единожды посаженный тростник занимает поле до десяти лет, каждый год давая урожай полноценных стеблей. В районах с континентальным или просто более прохладным климатом (например, у нас в Средней Азии) сахарный тростник культивируют как однолетнее растение. Размножают его черенками. Их заготавливают с осени, хранят всю зиму в закрытых траншеях, оберегая от сырости и холода, а ранней весной высаживают в специально подготовленные борозды.

К концу осени, когда стебли вымахают в полный рост и наберут максимальное количество сахара, их убирают, а торчащие из земли пеньки выкорчевывают.

Уборка урожая — самый ответственный и трудоемкий этап работы. Этот процесс поддается механизации с трудом. И по сей день основное орудие — мачете, тяжелый нож. Стебель должен быть срублен одним ударом, иначе он истечет сладким соком и потеряет всякую ценность. В последнее время появились, правда, удачные модели комбайнов, убирающих стебли, однако они могут работать лишь на так называемых типовых полях, где посевы тщательно распланированы.

Свалив стебель, его необходимо сразу убрать с поля, иначе под солнцем сок загустеет и отжать его не удастся. Чем скорее стебли попадут на фабрику, где их измельчат и пропустят через вальцовочные прессы, тем больше сахара удастся получить.

Отжатый сок очищают, затем уваривают, и он превращается в полуфабрикат, неочищенный сахар-сырец. Для получения готового продукта, белого сахара, сырец повторно очищают, обесцвечивают, выпаривают и, наконец, отделяют кристаллы в центрифугах.

ВЫСОКОРОСЛЫЙ, НО КАПРИЗНЫЙ


Сахарный тростник — самый могучий из культурных злаков: высота его достигает 6 метров, толщина стебля — 5 сантиметров. Листья тростника похожи на кукурузные, узкие и длинные: полтора-два метра. Старые листья засыхают и
отпадают, оставляя на стволе кольцевые шрамы, как у бамбука. Цветки собраны в соцветия — широкие метелки, пирамидой венчающие стебель.

Одна из уникальнейших особенностей сахарного тростника — нетрадиционная схема накапливания питательных веществ. Обычно в результате фотосинтеза в листьях и стеблях растений образуются простые сахара, растворы которых переносятся в ствол, клубни и семена; там они полимеризуются в крахмал и запасаются впрок. Сахарный тростник (как и сахарная свекла, а также некоторые другие, весьма немногочисленные растения) запасает не крахмал, а сахарозу. Она накапливается в стеблях и выполняет ту же функцию — служит аккумулятором энергии. Кстати, и сам процесс фотосинтеза у тростника идет необычно. У большинства растений первым продуктом фотосинтеза выступает фосфоглицериновая кислота, соединение с трехуглеродной цепью — результат присоединения СО2 к риболезо-дифосфату. Сахарный тростник, не отказываясь от такой схемы, дополнительно использует фосфоенолпируваткар-боксилазу — особый фермент, который обладает большим сродством к двуокиси углерода. Эта особенность позволяет нашему благородному злаку вылавливать из атмосферы ничтожнейшие доли СО2; фотисинтез идет продуктивнее, а первым продуктом ассимиляции диоксида углерода становится щавелевоуксусная кислота — соединение с четырехуглеродной цепью.

Сахарный тростник — растение требовательное, даже капризное. Необходимая ему средняя температура — плюс 23—27 °С. Заморозки категорически противопоказаны: при минус 3 °С погибают листья, а иногда и стебель. Тростнику требуется много воды — 1500— 2000 мм осадков в год, поэтому его приходится интенсивно поливать. Кроме того, необходимы большие количества удобрений, особенно азотных.

В начале XVI века


В начале XVI века спросом на «сахарную траву» заинтересовались русские купцы и попытались выращивать тростник в районе Курска. Предприятие сулило огромные прибыли, однако тропический злак не прижился. Первый в стране рафинадный завод, перерабатывающий привозной тростниковый сахар-сырец, был построен в Санкт-Петербур-ге в 1719 году. До 1800 года, пока не появились заводы, перерабатывающие сахарную свеклу, Россия потребляла только тростниковый сахар.

В XIX — начале XX столетия было предпринято несколько неудачны*: попыток акклиматизировать сахарный тростник в Грузии. В тридцатые годы нашего века его пробовали разводить около Сухуми. Стебли выросли, но сахара в них было немного, и опыты прекратили.

В 1936 году начались планомерные исследования и работы по выращиванию сахарного тростника в Таджикистане, в долине реки Вахш, и в Узбекистане, близ города Денау. Летние температуры этих мест тростнику подходят, но осень, зима и весна для него холодноьаты. Осваивался тростник с трудом, из 28 привезенных сортов прижился только один. Впрочем, и это было победой селекционеров и работников совхоза «Сахарный тростник».

В тропиках цикл созревания сахарного тростника длится не меньше года, а в Средней Азии — всего семь месяцев. Из-за этого урожайность невелика; в среднем 400—500 центнеров с гектара (на экваторе собирают в 3—4 раза больше). Сахаристость нашего тростника лишь 10 % — вдвое меньше, чем тропического. Вырабатывать из него сахар невыгодно, он обойдется намного дороже свекловичного. Из сво« го тростника у нас делают ром, ромовый спирт и ромовую эссенцию — продукты, которые используют в кулинарном и кондитерском деле, а также в парфюмерной и фармацевтической промышленности.

Впрочем, забот у него хватает и без этого.


На эффективность флокуляции влияет множество факторов: химическое строение флокулянта, электрические свойства и гибкость его макромолекулы, наличие в растворе ионов металлов и т. д. Для полного понимания этих влияний понадобятся еще немалые исследования.

Свои требования предъявляет к флокулянтам и биотехнолог. Например, флокулянт обязан работать при малых концентрациях, не должен быть токсичным как для микробов, так и для потребителей готовой продукции — скажем, для животных и птиц, в рацион которых входят осаждаемые с его помощью дрожжи. Хорошо, когда он к тому же доступен и дешев. В общем, есть над чем поломать голову химику. И флоку-лянтов, скажем прямо, у нас пока выпускается еще мало — как по ассортименту, так и по валу.

Несмотря на это, метод флокуляции уже сейчас с успехом применяется в биотехнологии для концентрирования клеточных суспензий и осветления растворов, а в перспективе, несомненно, будет использоваться еще шире. Напоимер, в производстве одного из основных бактериальных средств защиты растений — энтобактерина, содержащего убийственный для многих насекомых токсин, который вырабатывает бацилла В. thurin-giensis, обработка флокулянтом позволяет сократить потери культуральной жидкости, в которой выращивается бацилла, на 12—15 %. Если бы удалось наладить производство недорогих — рублей по 10 за килограмм — флокуля.,тов для этого процесса, годовая экономия превысила бы около 1 млн. рублей. К тому же применение флокулянтов заметно улучшает качество готового продукта: тот же энтобактерин, полученный с их помощью, гораздо прочнее прилипает к листьям растений, дольше на них удерживается, медленнее смывается дождем.

Производство биоинсектицидов, относящееся к числу среднетоннажных, — лишь частный пример, показывающий большие возможности метода флокуляции. При его использовании в крупных биотехнологических производствах, например при выпуске кормовых дрожжей, экономический эффект будет намного большим.

Между прочим


Между прочим, именно таким образом происходит и самопроизвольная агрегация дрожжевых клеток и микроорганизмов активного ила, о которой мы говорили выше: за этот процесс ответственны полимерные вещества, которые клетки выделяют в раствор на определенной стадии роста. Толчком к этому служит, по-видимому, ухудшение внешних условий, в частности нехватка питания или повышение концентрации токсических продуктов обмена. Было бы, конечно, неплохо «научить» такому удобному свойству и другие микроорганизмы, используемые в биотехнологии, чтобы на определенной стадии культивирования они сами собой, по команде, записанной в их генетическом коде, образовывали легко оседающие агрегаты. Может быть, когда-нибудь в будущем этого и удастся достигнуть средствами генной инженерии…

В биологии известно и еще одно явление, похожее на флокуляцию. Это агглютинация, то есть опять-таки слипание бактериальных клеток, попадающих в организм человека и животных. Вызывают его вырабатываемые организмом защитные белки — иммуноглобулины, которые можно рассматривать как биологические аналоги флокулянтов. Аналогичные защитные «биофлокулянты» есть и у растений — это гликопротеиды, получившие название агглютининов. Уникальная особенность этого жизненно важного процесса — строгая избирательность: для каждого вида патогенных микроорганизмов вырабатывается строго специфичный к ним иммуноглобулин. Химику, занимающемуся созданием флокулянтов, пока приходится только мечтать о такой специфичности