Техника - молодёжи 1974-08, страница 28

БИОХИМИЯ-СОЮЗНИК ТЕХНИКИ

Николай СЕМЕНОВ, академик.

Герой Социалистического Груда, л?ур ;av Государственной и Нобелевской премий

Разговор о будущем науки всегда труден. Труден потому, что чем дальше мы пытаемся заглянуть в завтрашний день, тем менее отчетливыми становится его черты. В той или иной степени достоверными могут быть прогнозы лишь на десять-двенадцать лет вперед. Когда же речь идет о более отдаленных сроках, мы неизбежно уходим от строгой научной почвы к далеким и не очень доказательным., лочти фантастическим экстраполяциям.

Ученый-фантазер — характеристика, прямо скажем, убийственная. И вместе с тем, когда об ученом говорят, что он пишен фантазии, воображения, за этим также стоит явное неодобрение. Словом, согласившись рассказать о будущем химии и смежных областей, я рискую закрепить за собой прозвище «ученый-фантазер». Поэтому прошу учесть, что в этом моем «падении» виноват ке только я, но и редакция, пожелавшая получить рассказ о научном направлении, которое уже в начале пути сулит захватывающие перспективы. Это направленне можно назвать химической бионикой. Его цель — призвать на службу человеку те поразительные по своей эффективности химические процессы, которые протекаю г в живой приводе.

УДОБРЕНИЯ. САХАР И...

ИСКУССТВЕННОЕ ЗРЕНИЕ

«Человечеству грозит голодная смерть!», «Что будут есть наши дети?» — с такими пугающими заголовками выходили газеты в конце прошлого столетия. Поводом для паники послужило известие из Южной Америки о приближающемся истощении знаменитого чилийского месторождения селитры — единственного в то время азотного удобрения.

Парадоксально, но факт, человечество готово было прийти в отчаяние, хорошо зная, что оно распола! ает практически неисчерпаемыми запасами азо.а — из него на 78So состоит атмосфера нашей планеты Но молекулярный азот воздуха химически инертен Как превратить его в соединения, легко усваиваемые растениями? Химикам пришлось призвать на помощь высокие температуры и давления, сложное и громоздкое оборудование, доро! ие и капризные катализаторы. Таков нелегкий путь получения аммиака — основы современной промышленности азотных удобрений. Вряд ли возникли бы сомнения в его совершенстве, если бы не пример живой природы: клубеньковые бактерии, что сидят на коонях бобовых растений, тот же атмосферный азот легко и быс-ро превращают в «удибоваоимые» со

единения. И все это 1,роисходит при нормальных условиях.

Ми научились синтезировать белок в лабораториях, но ->та операция треСует многих месяцев упорной работы. А в живых системах те же реакции протекают за несколько минут, при температурах и давх ении, близких к условиям окружающей среды. И в отличие от многих промышленных процессов, биохимические не загрязняют среды — все продукты жизнедеятельности одних организмов полностью утилизуются другими.

Сегодня все более широкое распространение приобретает микробиологический способ производства белков и жиров — их выделяют из бактерий, выращенных на углеводородах нефти. В какой-то мере этот способ по!обен традиционному животноводству, с той лишь разницей, что роль |равы и злаков выполняют yi леводороды нефти, а роль коров — бактчрии.

Как при спир-овом брожении, так и при микробиологическом синтезе клетки бактерий служат лишь «обрамлением» для тех особых белков, благодаря которым происходят уди вительчые химические превращения. Эти белки, играющие роль биологических катализаторов, получили название ферментоь По своей способности активизирова.ь химические реакции. они в миллионы и миллиарды раз превосходят самые совершенные известные нам катализаторы. Поэтому с тех пор, как стало из-вес гно, что фермен .ы сохраняют свои свойства и вне живого организма, химики неустанно ищут пути их применения в качестве кагагизато-ров промышленных процессов.

К сожалению, ферменты обладают двумя серьезными недостатками их трудно отделить от конечных продуктов оеакции, и они весьма чувствительны к повышенным температурам и другим неблагоприятным факторам окружающей среды. В какой-то мере эти недооатки можно исключить, если саязагь фермент слабыми химическими связями с твердой поверхностью или включить его в пористую массу, в которую будут хорошо проникать реагирующие вещества. Такие ферменты получили название чммобилизочанных, лишенных подвижьости Они сохраняют высокую активность в течение месяцев при температурах, доходящих до 100° С.

На основе иммобилизованных ферментов уже сегодня в промышленном масштаба организовано производство различных пенициллинов с широлим спектром действия. Но еще более широкие перспективы открываются в деле переработки крахмала и целлюлозы сначала в глюкозу а затем во фруктозу — ценный низкокалорийный пищевой