Жизнь и квант

Есть повод поговорить о метаболизме. Вы знаете, что такое метаболизм? Не знаете? Ничего страшного. Зато вы знаете, что такое , а это одно и то же. Обменом веществ мы заняты каждый день (когда едим), каждый час (когда пьем) и каждую секунду (когда дышим). Обмен веществ происходит в нас и тогда, когда мы того и не подозреваем. Например, когда из космоса, из каких-то его глубин, пронизав атмосферу земли, в нас попадает и застревает в теле какая-то частица, корпускула.

А повод - такой. Я знаком с ученым Львом Андреевичем Соковым. Первая встреча была давненько, когда он стал автором открытия, а вторая - только что. Лев Андреевич - врач, но войдя в науку, от медицины ушел довольно далеко. Когда мы встретились, я его попросил:

Прошу вас, Лев Андреевич, сформулировать, желательно коротко, еще лучше - одной фразой и как можно проще: что вы открыли в науке?

Есть такая фраза, - сказал ученый. - Сейчас я ее прочитаю. Вот: Это из автореферата докторской диссертации, который звучит так: .

Мы разговаривали почти три часа, но я так и не добился того, чтобы Лев Андреевич перевел свое произведение с научного на обычный, всем понятный язык. Почему-то у него это не получилось. А сама суть его научных изысканий, как я думаю, могла бы заинтересовать не только меня, но и некий круг читателей газеты. Поэтому мне ничего не остается, как рассказать о науке Сокова на свой страх и риск.

Все начинается с еды. Когда мы едим - поглощаем внешнюю среду. Принимаем внутрь какие-то вещества из нее, из среды. Обмениваемся с ней веществами. Что-то берем, чем-то пользуемся, что-то возвращаем. То есть занимаемся метаболизмом.

А что мы едим? Белки, жиры и углеводы. А эти самые белки, жиры и углеводы - что? Молекулы. А молекулы - что? Это атомы. А атомы? Это электроны, протоны, нейтроны : И так далее:

Значит, мы молекулы, атомы, электроны, протоны, нейтроны? Вроде того. Другими словами, мы, состоящие из органического вещества, в конечном итоге кушаем химические элементы таблицы Менделеева.

Мы сами (почти все живое на планете построено из 20 аминокислот и 8 мононуклеотидов) - состоим из углерода - до 55 процентов, из кислорода - до 23,5 процента, из азота - до 18 процентов, из водорода - до 7,5 процента, а также из серы - до 2,5 процента и фосфора - до 2,1 процента.

Это все? Нет, не все. Это только макро, то есть вещества, которых много. А кроме того, еще микро - вещества, которых мало. И, наконец, ультрамикро - вещества, которых очень мало.

Возьмем микроэлементы. Часть из них - незаменимые, обязательные. Перечислю: железо, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, селен, хром, олово. Другая часть - необходимые, вроде бы желательные: никель, фтор, бром, мышьяк, ванадий, кадмий, барий, стронций. А об остальных микроэлементах пока сказать нечего, их присутствие в организме не изучено - как говорится, руки не дошли. Но ученые, среди них и Соков, все больше склоняются к тому, что - цитирую: .

Об изотопах - подробнее. Но сначала вспомним строение атома. Если очень просто, атом состоит из ядра и электронов вокруг него. В ядре протоны и нейтроны - это барионы. Они отличаются друг от друга только тем, что у протона есть электрический заряд - положительный, а у нейтрона заряда нет, он, как говорится, всегда держит нейтралитет. Интересно и то, что одному протону в ядре соответствует один электрон на орбите. По той простой причине, что масса протона (и/или нейтрона) почти в 2000 раз больше массы электрона, физики такую материю называют барионной (барионное вещество).

Электроны почти невесомы, но весьма значимы. Они живут на своих на разном удалении от ядра - слоями. Вокруг ядра может всего один электрон, как у водорода, или три, как у лития, но у лития не один, а два слоя, один внутренний, второй - внешний, дальше от ядра. У железа 26 электронов, и они расположены четырьмя слоями, начиная от ядра: 2, 14, 8, 2. У золота 79 электронов и шесть слоев: 1, 18, 32, 18, 8, 2. У урана 92 электрона и семь слоев: 2, 9, 21, 32, 18, 8, 2.

Чем дальше от ядра, тем слабее притянуты электроны. Иные из них могут , оторваться. В конечном итоге свойства химического элемента зависят от того, сколько электронов на внешнем слое.

Еще одно важное знание: пока мы занимаемся молекулами и неделимыми, целыми атомами - это физика, а когда проникаем внутрь атома, во взаимоотношения его частиц, - входим в другую физику, в квантовую.

До поры до времени науке было не до того, чтобы исследовать связи живой материи и квантовой механики. Однако теперь набирается целый ряд ученых, которые втянулись в биофизику. Среди них и челябинец Лев Соков.

Наконец, изотопы. У всех химических элементов - свои изотопы. Друг от друга они различаются числом нейтронов в ядре - при одном количестве протонов. То есть у изотопов разные атомные массы.

Сколько изотопов у 94 химических элементов - ответа нет. Кто-то насчитал около 2000, кто-то допускает 3000. Но важно учесть, что в нашем организме присутствуют не только углерод, кислород, водород, азот с серой и фосфором, не только все без исключения 94 элемента таблицы Менделеева, но и все их изотопы, сколько бы их ни было.

Так происходит потому, что живое вещество открыто всему сущему миру, из него произошло, им живет и в него уходит.

о: Что сказано, то сказано, а сказано категорично, но, как часто бывает, надо осечься. Живое вещество - да, открыто миру, но не так, чтобы никаких ворот или пропускного пункта. Рядом со словом стоит другое - . Внешний мир слишком изменчив, поэтому живое существо создает свою внутреннюю среду, более или менее стабильную. Значит, между организмом и средой существует некая перепонка, мембрана, которая соблюдает какие-то правила пропуска внутрь изотопов. Получается так, что организм изотоп и дает ему меру.

На этом месте мне нужна прямая помощь Льва Андреевича Сокова.

-- В институте биофизики, - сказал мне он, - я занимался в основном стронцием-90 и цезием-137. Выведением и ускорением выведения этих химических элементов из организма. Меня интересовали общие закономерности обмена химических элементов в организме с позиции положения в периодической системе, их электронного строения. По собственной инициативе мною были экспериментально получены показатели обмена 26 химических элементов в системе . Кроме этого, в анализе использовались разрозненные литературные и справочные данные об обмене химических элементов в животном организме.

И что?

Экспериментально найдена зависимость процессов обмена химических элементов в системе от местоположения в периодической системе. В теоретическом анализе определено: поступление, обмен и выведение химических элементов из живого организма предопределено законами квантовой механики.

А еще проще?

Все зависит от застройки электронных орбит элементов в периодической системе.

От того, как расположены электроны?

Да, если упрощенно.

Когда и как вы это открыли?

Это произошло 15 апреля 1970 года в 23 часа 15 минут. Я чертил график. Обычный стандартный график поступления химических элементов в организм человека. Выкладываю группы элементов, одну за другой. И вдруг обнаружил четкую периодическую зависимость. И понял, что в этом случае положено выбегать на улицу и кричать Был эффект неожиданности. Как сильный испуг или внезапная радость. Ты понимаешь, что у тебя что-то получилось. Несколько лет работы и вдруг - выявилось. Я получил открытие.

Что теперь? Теперь остается объяснить, как живой белок реагировать на химические элементы. Оказывается, это произошло очень давно. Собственно, все с этого и началось.

Принято считать, что возникновение жизни - непостижимо. Это не так. Непостижимо возникновение материи. Непостижим , который создал электроны, протоны, нейтроны, позитроны, фотоны, десятки и сотни других частиц, физические поля и волны.: Скажем так, первичен этот материальный физический мир, а когда он возник, появление живого вещества - дело времени. Для возникновения жизни уже было подготовлено все - материя, энергия, законы.

Американский ученый Уильям Боруцки дает такую статистику. Во Вселенной 100 миллиардов галактик. В нашей галактике 50 миллиардов планет, а из них 500 миллионов планет могут иметь пригодные для жизни условия. Какие это условия? Все зависит от расположения планеты от звезды, от своего солнца. Планета должна быть в . Она должна находиться не близко и не далеко от светила, а как раз так, чтобы на ней вода пребывала в жидком состоянии. Нужна жидкая вода.

Если она есть, надо ждать, когда в ней начнут завязываться длинные молекулы - первичная органика. А они завяжутся, можно не сомневаться.

Секрет в том, что материя и все ее частицы обладают информацией. То есть имеют имена. А к именам - биографии, расписание их прошлого и будущего. Другими словами, они являются матрицами. Материя появляется на не сиротой, не знающей, как жить. Она способна: Сейчас я напишу фразу, которую не очень понимаю, но напишу: материя (изотопы) способна к самоорганизации, самопрограммированию, самоанализу, самопознанию, самопреобразованию и преобразованию окружающей среды. Добавлю: все это - задолго до человека.

О, самоорганизация - величайшее из слов. Легче согласиться с тем, что есть великий организатор - Бог, чем допустить самоорганизацию. Однако и самоорганизацию кто-то ?

Короче, очень давно, как только образовались первичные элементы, уже была идея жизни. Уже были готовы матрицы, на которых в океанской воде будут оттиснуты первые органические молекулы. Правда, на это уйдет миллиард лет, но что это для космоса, если, допустим, перевести миллиард лет в световые годы? Всего ничего.

Материя и жизнь - родственники. Точнее сказать, есть только материя, а жизнь - ее форма.

Всякая частность, как она ни мала, связана с общим. Когда червь глотает почву, когда гусеница кромсает лист, когда птица клюет зернышко, когда тигр рвет антилопу, когда люди садятся за обеденный стол, все - участники земного и вселенского процесса обмена веществ. Мы живем не в квартире, не в городе, не в стране, не на планете, а - в открытом космосе.

Мы никогда не перестанем удивляться тому, как ладно устроена наша Вселенная.