Техника - молодёжи 1961-09, страница 19

ФИЗИКА И ХИМИЯ МЕНЯЮТ ЛИЦО БИОЛОГИИ

Н. М. СИСАКЯН, академик, секретарь Отделения биологических наук АН СССР

Внестоящее время в системе естествознания биологические науки приобретают все возрастающее значение. Если первая половина нынешнего века ознаменовалась крупнейшими успехами в области поэнаиия и овладения силами неорганической природы, то во второй половине с полным основанием можно ожидать столь же глубокого проникновения в сущность процессов, лежащих * основе жизнедеятельности.

Большие перспективы для дальнейшего познания жизненных явлений открываются перед биологией в связи с широким творческим использованием достижений физики и химии. Проникновение с помощью этих наук в микромир биологических явлений дает возможность всесторонне управлять ими. Все возрастающее проникновение физики и химии в изучение биологических проблем в корне изменяет лицо современной биологии.

При изучении наиболее элементарных явлений возрастает необходимость в использовании все более сложной аппаратуры. Биологический эксперимент как бы переходит иа индустриальные рельсы. Например, для изучения микрочастиц биологической структуры используется уже новый, сверхмощный электронный микроскоп. А для исследований тонкой структуры белков начинают применять автоматизированные приборы, непосредственно связанные с электронными счетно-решающими устройствами. Исследования биологических полимеров требуют ультрацентрифуг, часами и сутками поддерживающих ускорения, в десятки тысяч раз превышающие ускорения при взлете космических ракет.

Коренные изменения в технических средствах биологического эксперименте привели к важным достижениям, а особенности при изучении белков и нуклеиновых кислот, которые играют исключительно важную роль в процессах обмена веществ, в явлениях наследственности и ее изменчивости, в создании иммунных свойств организма.

В настоящее время установлено строение ряда важных биологически активных белков: гормона инсулина — единственного средства при лечении диабета; дыхательного пигмента гемоглобина — белка, снабжающего все наши ткани кислородом; а также некоторых других физиологически важных белков. Осуществлен ферментативный синтез нуклеиновых кислот.

Таким образом, биохимия вплотную подошла к решению крупнейшей задачи современного естествознания — искусственному с и н тез у белковой молеку-л ы, о чем с такой проницательностью писал еще Фридрих Энгельс.

К числу кардинальных проблем современного естествознания относится проблема фотосинтеза. Этот поистине космический процесс обеспечивает использование солнечной (энергии для непрерывного образования органического вещества иа нашей планете, создания необходимых для жизни запасов кислорода. Многие наши и зарубежные биологи интенсивно изучают организацию этого замечательного процесса.

Большое внимание уделяется также интенсификации и управлению фотосинтезом в условиях сельскохозяйственного производства. Успехи в первом направлении должны дать технике указания на новые, очень выгодные принципы трансформации и аккумулирования солнечной энергии. Второе направление — это работа над повышением продуктивности растений, так как органическая масса урожая создается в процессе фотосинтеза.

Успехи в изучении фотосинтеза позволили также развнть новую отрасль сельского хозяйства, так называемую светокультуру растений — их выращивание с искусственным досвечиванием при усиленной подкормке углекислотой и применением проточного метода для корневого питания. Это открывает новые возможности для развития оранжерейного хозяйства в нашей стране, особенно в северных районах.

Еще более высокие коэффициенты использования солнечной радиации для фотосинтеза удается получить с помощью культуры одноклеточных водорослей (х л о р е л-л ы). При известных конструктивных усовершенствованиях аппаратов и автоматизации всех процессов фотосинтез может здесь протекать с использованием 25% поглощенной световой энергии против 3—5%, которые обычно используются в полевых условиях. По существу, эти работы являются как бы переходом от сельскохозяйственного использования фотосинтеза к его индустриальному методу.

Вершиной биологической науки, ее величайшей задачей является познание деятельности мозга человека. Не случайно перед казавшейся непостижимой деятельностью мозга останавливались самые выдающиеся естествоиспытатели и вокруг таинственной связи мозга и психической жизни шла упорная борьба материализма с идеализмом.

Изучение структурной и метаболической основы возбуждения и торможения откроет новые возможности направленной регуляции основных нервных процессов.

В эпоху освоения человеком космоса особенно важно повысить работоспособность мозга без ущерба для организма, увеличить его устойчивость к особым, так называемым экстремальным условиям. Несомненно, и эта задача будет выполнена нашими биологами.

Наконец,- глубокое изучение работы мозга, гораздо более совершенной, чем работа самой сложной из созданных человеческим мозгом счетно-решающих электронных машин, откроет неизвестные пока принципы организации их деятельности, применение которых позволит сделать эти машины более совершенными и тем самым еще более расширит область их применения.

Исследования структуры молекул белка уже сейчас оказывают неоценимую помощь медицине, а в будущем они позволят синтезировать питательные вещества 'и даже жизнь из простых соединений.

Фотосинтез — вот та еще во многом таинственная реакция, которая происходит в зеленых листьях растений, дает нам кислород для дыхания и сложные органические соединения для пищи. Когда этот . процесс мы сможем воспроизвести в колбц. перед нами откроются великие перспективы полного преобразования сельского хозяйства.

В тайны мозга — мыслящей ткани организма — проникает , пытливый взор исследователя •с помощью точнейших электронных приборов.

19