Станислав Славин - О чем говорят запахи
Муху странную бери, Муху в банку посади, С банкой по полю ходи, За приметами следи.
Если муха чуть шумит, Под ногами медь лежит. Если усиком ведет, К серебру тебя зовет...
Сам Заболоцкий по этому поводу писал, что основой для написания стихотворения послужили сочинения средневекового схоласта Агриппы Неттесеймского и предания, которые он сам слыхивал в русских деревнях. И тут нам впору удивиться народной наблюдательности. Потому как народные приметы затем во многом были подтверждены исследованиями ученых. Так, скажем, известный исследователь Н.Н.Кольцов еще в 20-е годы ставил опыты по определению чувствительности живых организмов. В 200-литровый сосуд с водой, в котором помещались одноклеточные существа - сувойки, он капал всего лишь каплю слабого раствора анионов кальция. И ножки сувойек поджимались - они чувствовали примесь! Впрочем, для нас, уже познакомившихся с результатами опытов на рыбах угрях и лососях, такая чувствительность вовсе не кажется фантастичной. Интереснее для нас в данном случае другое: ученые попытались использовать живые существа в качестве сверхчувствительных датчиков для электронной аппаратуры. Например, сотрудники биологического факультета МГУ несколько лет назад ухитрились записать на осциллографе сигналы, шедшие от вкусовых щетинок комара-пискуна. При этом выяснилось, что каждому химическому соединению соответствует определенная последовательность электрических импульсов, даже если концентрация данной примеси составляла всего сотые доли грамма на литр воды. Только вот беда: стоило поменять одного комара на другого, и характер электрических импульсов менялся. То же происходило, когда экспериментаторы переходили от опытов с одной мухой к другой. Точного повторения результатов, как говорят специалисты, их воспроизводимости, добиться не удалось. И потому интерес к подобным экспериментам постепенно стал исчезать. Но потом их возобновили на новом уровне под руководством члена-корреспондента РАН Л.А.Пирузяна. И вот как все это стало выглядеть. На первый взгляд перед нами обыкновенная лаборатория. Нет здесь ни комаров, ни мух, ни лабораторных столов - обычные штативы с пробирками. Но вот в пробирках.. - В пробирках тоже нет ничего необычного, - пояснил один из экспериментаторов Г.А.Чуич. - В них раствор, где размещены клетки крови молекулы гемоглобина, белки... Зато реакции, которые происходят с этими веществами, действительно, не совсем обычны... Представим себе, в комнату зашел некто, постоял и вышел. Вошедший после него в помещение экспериментатор через некоторое время может определить, что заходивший был в синем вельветовом костюме, у его шариковой ручки нет колпачка, а сам он был слегка раздражен, скорее всего, мелкими бытовыми неприятностями. И рассказали экспериментатору обо всем этом биодатчики - те самые растворы живых клеток в пробирках. Оказывается, некоторые живые клетки определенным образом реагируют на те или иные химические соединения, распространяющиеся воздухе в виде запахов. По результатам анализа таких реакций и удается затем установить, кто именно был в комнате и каково его состояние. Причем живые клетки - уже достаточно стандартные образования, чтобы на одни и те же раздражители реагировать всякий раз одинаково. То есть налицо воспроизводимость результатов. И всетаки исследователи не останавливаются на достигнутом. Теперь их не устраивает недолговечность приборов из пробирки. Ведь многие живые клетки могут существовать вне организма лишь считанные часы, в лучшем случае - несколько дней. Нельзя ли увеличить срок их службы? Можно. Хотя бы вот каким образом...
ПО СЛЕДУ МОЛЕКУЛЫ ИДЕТ "ПУРГА"
...Наш разговор начался с того, что кандидат биологических наук А.М.Королев попросил у меня портфель. - Нет-нет, открывать не надо! Я и так узнаю, что внутри... И он стал подносить к закрытому портфелю тонкие гибкие трубочки-зонды, тянувшиеся от стойки с несколькими электронными блоками, опутанными проводами. - Похоже, там у вас лежат книги или журналы. Словом, печатная продукция, - сказал Королев через пару минут. - А еще дня три тому назад в портфеле побывала копченая рыба, а еще раньше - стиральный порошок и крем для обуви... - Но как вы все узнали?! - "Пурга" помогла, - ученый кивнул на установку. - Только никакого отношения к полярному ветру она не имеет. Это лишь сокращение полного названия - "полупроводниковое устройство регистрации газового анализа". А говоря проще, "электронный нос"... Так писал я лет десять тому назад о суперновинке того времени. И вот снова переступаю порог биофака МГУ. - Здравствуйте, Александр Михайлович! Что у вас новенького? И нынешний заведующий лабораторией общих и прикладных проблем хеморецепции стал показывать мне свое хозяйство. Новинок много. Но прежде всего меня, конечно, интересовала судьба "электронного носа". Оказалось, современная модификация "Пурги" уже умещается в портфеле и весит всего 4,5 кг. С устройством можно работать не только в лаборатории, но и, так сказать, в натурных условиях. Александр Михайлович тут же продемонстрировал, как это делается. Устройство разделено на три блока. Первый - набор чувствительных датчиков-сенсоров - умещается в футляре размером с коробку для духов. При необходимости его можно укрепить на телескопической ручке и просунуть в любой закуток. Во втором блоке заключена вся электроника, необходимая для определения того, чем именно пахнет. И, наконец, в третьем блоке помещаются никель-кадмиевые аккумуляторы и "побудитель расхода", как его назвал Королев, то есть мембранный насос, прокачивающий воздух через систему. В общем, как и прежде, я вижу перед собой искусственный аналог природного носа. Насос выполняет роль легких, прокачивающих воздух через носовую полость, электроника служит "мозгом", распознающим запахи, ну, а роль чувствительных элементов в носу отведена полимерным мембранам. Все это, правда, пока не удалось ужать до размеров естественных аналогов, но работы в данном направлении активно ведутся. Королев обещал, что во время следующего моего визита он сможет показать "электронный нос", весящий уже порядка... 100 г! Тем не менее и тот "нос", что имеется в наличии сегодня, умеет уже достаточно много. Скажем, ни одна собака-ищейка не способна уловить запах человека в помещении, где сильно пахнет бензином, ацетоном, краской, или когда следы присыпаны пахучим веществом, например, табаком. А вот электроника может! Причем в отличие от индикаторов, работа которых основана на улавливании инфракрасного, теплового излучения живых существ, данная система способна отличить человека от других млекопитающих - скажем, крыс, обычно во множестве населяющих складские помещения. Сигнал тревоги будет поднят лишь в том случае, когда в охраняемое помещение действительно проникает посторонний. - Правда, настоящим Шерлоком Холмсом "электронный нос" еще не стал, улыбается Королев. - Если помните, знаменитый сыщик по нескольким характерным признакам чуть ли не полностью восстанавливал облик злоумышленника. Наши "носы" пока не в состоянии отличить одного человека от другого. Зато на определенные запахи, скажем, метан или наркотики, нюх у них отменный - в 10 раз лучше, чем у той же собаки!.. Такая особенность позволяет "искусственному носу" найти применение во многих отраслях науки, техники и народного хозяйства. Скажем, вынюхивая метан, можно очень быстро обнаружить, а затем и устранять утечки в газопроводах. Есть сведения, что в районе многих месторождений угля и нефти тоже наблюдается повышенная микроконцентрация этого природного газа. Стало быть, "электронный нос" способен отыскивать и залежи данных полезных ископаемых. Заинтересовались новинкой и медики. Они полагают, что многие болезни, такие, например, как тонзиллит, дифтерит, подагра и многие другие, имеют специфические запахи, уловив которые, можно очень быстро поставить точный диагноз заболевания... - Все это, конечно, хорошо, - сказал я Александру Михайловичу, - ну, а какой, скажите, пожалуйста, прок от вашей разработки обыкновенному человеку, так сказать, обывателю? - А вы когда-нибудь задумывались, чем пахнет новая мебель? - вопросом на вопрос ответил Королев. Признаться, такой оборот дела меня несколько огорошил: а, действительно, чем? Оказывается, современная мебель из ДСП въезжает в квартиру вместе с целым букетом запахов - и далеко не все из них полезны для здоровья. Фенолформальдегидные смолы и прочие вещества, входящие в состав клеев и лаков, выделяют в атмосферу самые настоящие отравляющие вещества, концентрацию которых в квартире, конечно, вряд ли кто замерял. А надо бы... Тогда, по крайней мере, будешь точно знать, отчего болит голова и кому выставлять счет за подпорченное здоровье. А пища?.. Обратите внимание, ваша кошка или собака зачастую воротят нос от колбасы, которую вы только что принесли из магазина. А мы ничего, лопаем: наши анализаторы не так чувствительны к запахам, как у животных. И, бывает, травимся... "Электронный нос" в портативном варианте позволил бы учуять порчу еще в магазине или на рынке, и вы не потратили бы деньги понапрасну. Или вот еще один поворот темы. Не для кого ведь не секрет, что семьи наши стали менее прочными. Говорили мы и о причинах того - современные мужчины зачастую не способны выделять соблазнительные для женщин запахи. Но положение ведь можно исправить, если знать наверняка, в чем причина семейной аварии. "Электронный нос" мог бы дать точный анализ ситуации. Мог бы... Но, к сожалению, пока не может. А причина тому одна - нет у нашего государства денег ни на науку, ни на любовь, ни на "электронные носы"... Так что все мы в итоге остаемся с носом. Каждый - со своим собственным.
