Помоги проекту - поделись книгой:
ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ
№ 6 июнь 2003
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
КАРТИНКИ С ВЫСТАВКИ
И снова «Архимед»!
Многие с интересом и нетерпением ожидали открытия очередного а Архимеда». Такое название, как вы помните, получил Московский международный салон промышленной собственности. Нынешняя, шестая по счету, экспозиция не разочаровала своих посетителей. Сотни экспонентов из разных уголков бывшего СССР привезли тысячи интереснейших экспонатов. С некоторыми из них мы и хотим вас познакомить.
Всегда приятно повстречать добрых знакомых. И я снова с удовольствием повидал юных техников из Лаборатории солнечной энергетики при школе № 444, о которой мы уже рассказывали вам в «ЮТ» № 4 за 2002 г. Подросший Никита Кузнецов на сей раз представил датчик для измерения освещенности в лесу, который должен помочь лесникам правильно оценить густоту деревьев.
• Лопату тоже изобрели давным-давно. Но… не очень удачно, полагают студенты 5-го курса МГТУ им. Н.Э.Баумана Ольга Воинова, Вадим Вязников и их коллеги. Потому они изобрели лопату «Барракуда». Такое название инструмент получил за свой «хищный» вид. Дело в том, что лезвие самой лопаты сделано зазубренным, словно зубы рыбы-хищника. И неспроста. Это позволяет копать с меньшим усилием. Кроме того, отверстия, проделанные по всей лопасти лопаты, облегчают разрыхление грунта, препятствуют его налипанию. А трубчатые ручки облегчают вес самого инструмента.
• Чтобы облегчить поиск раненых и пострадавших при разного рода катастрофах, авариях, стихийных бедствиях, сотрудниками Военно-научного комитета Главного военно-медицинского управления разработан ряд новшеств.
Как рассказал старший офицер этого комитета Сергей Викторович Шестаков, для теплопеленгатора «ИзумрудТМ» был использован модернизированный монокуляр ночного видения. По ифракрасному излучению человека спасатели МЧС могут отыскать его даже в ночной тьме или под завалом. Радиолокационный же искатель «Изумруд-ДМ» ориентируется на радиомаячок, который есть обычно в составе снаряжения каждого пилота или десантника. Маяк подает сигнал «Я — здесь», а приемник на борту вертолета или иного поискового средства улавливает сигнал и указывает направление на его источник. При работе спасателям может помочь и универсальный шлем с расположенной на нем теле- и радиоаппаратурой. Телекамера и радиотелефон настолько малы и легки, что пластиковый шлем со всем снаряжением весит не более 1,4 кг.
• Система точной посадки, по словам сотрудника одного из научно-производственных предприятий города Екатеринбурга, Андрея Владимировича Войтенко, обеспечивает посадку самолетов в любое время суток и года при любых метеоусловиях. Отличие ее от других в том, что под фюзеляжем и крыльями самолета размещаются особо чувствительные датчики магнитного поля. А под взлетно-посадочной полосой прокладывают специальный кабель, по которому подают высокочастотный сигнал. Датчики улавливают его, а бортовая аппаратура обрабатывает.
Точность определения местоположения самолета такова, что, как показали испытания, посадка его может быть произведена полностью в автоматическом режиме!
• Автомат для жарки пончиков придумал и запатентовал Владимир Ильич Смирнов, решив, что негоже людям делать работу, с которой может справиться автомат. И действительно, разработанное им устройство все делает самостоятельно с момента загрузки в него теста. Автомат формует пончики, жарит их, следит за уровнем масла, чтобы ничего не подгорело, и выдает готовые пончики — с пылу с жару. Ешьте на здоровье!
КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА
Ура! Мы все-таки не обезьяны
В печати уже немало говорилось о том, что исследователи в последнее время находят все больше фактов, свидетельствующих о том, что обезьяны вовсе не были прямыми предшественниками человека. Еще один факт, подтверждающий новую концепцию, содержится в статье южноафриканского научного журнала «Джорнал оф сайенс».
Далекий предок современного человека слез с дерева и… зашагал прямой походкой, утверждает южноафриканский ученый-палеонтолог Рон Кларк. Тем самым он подвергает сомнению теорию, согласно которой древние предки современного человека, сойдя с дерева на землю, поначалу ходили на четвереньках и лишь в ходе последующей эволюции обрели способность к прямохождению.
Кларк занимался изучением археологических находок древних людей, сделанных в южноафриканских пещерах в Стеркфонтейне, которые объявлены ЮНЕСКО мировым историческим достоянием. Самой известной из них является скелет австралопитека под названием «Маленькая ступня», который был обнаружен в 1997 году.
Данные изучения скелета древнего австралопитека, который считается ранним предком современного человека, позволили профессору сделать вывод, который меняет прежние взгляды на эволюцию человека. По его мнению, когда австралопитеки сошли с дерева на землю, они уже были прямоходящими.
Кларк также сообщает, что ему удалось найти еще несколько частей скелета «маленькой ступни». Это позволило провести сравнительный анализ длины рук и ног.
В отличие от человекообразных обезьян и человека, они имеют почти одну и ту же длину. У обезьян руки длиннее ног, а у современных людей ноги длиннее рук. Другой отличительной чертой скелетов является то, что их руки похожи на руки современного человека — короткие пальцы и удлиненный большой палец. В то время как у обезьян — длинные пальцы и укороченный большой палец, что позволяет им лучше лазить по деревьям. Гориллы и шимпанзе подбирают большой палец в ладонь во время хождения по земле на четвереньках.
У южноафриканского ученого также есть сомнения относительно того, что у современных людей и шимпанзе были общие предки, жившие 5 — 10 млн. лет назад. «Мы с ними даже не родные братья, — говорит он. — Скорее — кузены»…
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
А где растут сосиски?
В троллейбусе мама рассказывает малышу: яблоки растут на яблонях, груши — на грушевых деревьях…
— А где растут сосиски? — неожиданно спросил он.
Можно, конечно, снисходительно улыбнуться — ребенок есть ребенок. Но, сам того не подозревая, он затронул тему, над которой ученые работают не одно десятилетие.
Знаменитый русский химик-органик Александр Николаевич Несмеянов еще двадцать с лишним лет назад сформулировал такую задачу. Представьте себе, что некий мальчик прожил целый год своей жизни, от 12 до 13 лет, питаясь одной телятиной. Телята же пасутся на солнечном поле, засеянном люцерной.
Если подсчитать, получится, что 20 млн растений на поле площадью в 4 га за год вырастили только 8 т бобов и прокормили меньше пяти телят общим весом около 1000 кг. А одна тонна живого веса телят обеспечила питанием одного-единственного мальчика весом 48 кг, да и тот прибавил в весе за год всего около 2 кг.
Выходит, что из всей солнечной энергии, падающей на поле, люцерна использует для своего роста всего лишь 0,24 %. Из энергии, накопленной люцерной, телята используют для своего роста 8 %. Из энергии, накопленной телятами, мальчик использует для своего роста 0,1 %. В итоге, по расчетам академика, использованной оказывается лишь миллионная доля энергии солнечных лучей, падающих на поле. В общем-то, получается, что солнце светит зря, практически впустую растет люцерна, зря гибнут телята. Вот сколь непродуктивна наша традиционная пищевая цепь. А почему?
Академик Несмеянов сам же попытался ответить на этот вопрос. Он скрупулезно подсчитал калорийность различных продуктов, потребляемых людьми в пищу, и выяснил также, что основным строительным материалом для растущего организма являются, прежде всего, белки. Правда, чтобы белки, а также жиры и углеводы, содержащиеся в пище, превратились в «биологические кирпичи» для организма, в пищеварительном тракте, словно на химическом комбинате, должен пройти достаточно сложный производственный цикл, в ходе которого аминокислоты пищи превращаются в аминокислоты человеческого организма.
Переработка проходит с тем большими потерями, чем больше исходная пища отличается от ее конечного результата — того продукта, который должен получиться в итоге.
Конечно, люди, как и телята, способны поглощать растительную пищу, с удовольствием едят овощи и фрукты. Но, увы, одними овощами и фруктами не обойтись: организм требует также животных белков. Потому, что содержащийся в них набор веществ больше соответствует тому, который нужен нашему организму для строительства собственных тканей.
Так что, с одной стороны, люди умиляются виду теленочка или овечки, а с другой — садятся за обеденный стол и с удовольствием поедают мясо, для производства которого в масштабах планеты потребовались миллионы и миллионы гектаров плодородной земли.
Население Земли уже перевалило за 6 миллиардов человек и продолжает расти. Если не улучшить общий КПД системы, не перестроить индустрию питания и сам образ нашей жизни, пахотных земель человечеству может и не хватить. Ведь уже сейчас во многих развитых странах плодородная земля на вес золота.
Академик Несмеянов, предвидя такой вариант развития событий, предложил поэтапно упразднять некоторые звенья длинной и неэффективной пищевой цепи.
Во-первых, предложил научиться превращать в пищу несъедобные растения. Ведь даже ядовитые мухоморы могут послужить пищей, если их правильно приготовить…
Во-вторых, животную пищу, в принципе, можно получать и без животных. (Как именно это делается, мы с вами поговорим чуть позднее.) В-третьих, человечество способно получать еду из клеток без растений и животных. И, в-четвертых, оно когда-нибудь, наконец, перейдет к пище, получаемой непосредственно из молекул.
За прошедшие два десятилетия специалисты по искусственной пище смогли от чистой теории перейти к практике. И кое-чего достигли. Взять, к примеру, «сладкие дрова». (Так тот же академик А.Н. Несмеянов с иронией именовал технологию получения глюкозы из… древесины.)
Технология тут в общих чертах такая. Древесина, солома, кора, листья и т. д. состоят в основном из целлюлозы (клетчатки). На языке химиков целлюлоза — полисахарид, подобный крахмалу. Исследователи в некотором роде уподобились жвачным животным и насекомым-древоточцам, которые умеют в своих желудках перерабатывать целлюлозу в глюкозу.
На современных химкомбинатах есть уже производства, где с помощью гидролиза, тех же ферментов, но только синтетических, получают из целлюлозы так называемый инвертный сахар, который слаще рафинада. В человеческом организме этот сахар, в свою очередь, легко превращается в углеводы.
В принципе, и белки можно получать, скажем, из травы и листьев. Для этого зеленую массу измельчают и прессуют. При этом большая часть растительных белков переходит в сок. Он достаточно питателен, но содержит хлорофилл, который человеку ни к чему, а главное, не так уж вкусен, да и сами эти белки не очень ценны для человеческого организма. Но трава траве рознь. Например, белки сои по составу ближе к мясу. Из них делают соевое молоко, масло, творог… Соевый белок добавляют также в колбасы, сосиски, увеличивая их массу и не ухудшая качества. Из сои даже делают вегетарианские котлеты, бекон и ветчину. Такие продукты в массовых количествах выпускают в Японии, США, России… Всех тут обогнала Страна восходящего солнца — японцы ежегодно съедают более 1 млн. т соевых продуктов — и ничего.
Таким образом, как видите, исследователи уже научились изготовлять растительную пищу из несъедобных растений и соевое молоко. Пора, наверное, переходить к производству пищи непосредственно из клеток. И такие эксперименты уже ведутся.
Мне, например, в Институте физиологии растений РАН довелось видеть биомассу, выращенную непосредственно из клеток моркови. Там же искусственно размножают клетки женьшеня, получая ценное сырье для фармакологической промышленности.
В принципе, поместив клетки в питательную среду и обеспечив необходимый температурный режим, подобным же образом можно выращивать и животную биомассу.
Скажем, профессор Владимир Миронов, который ныне возглавляет Лабораторию сложных тканей при Медицинском университете штата Южная Каролина, уже научился выращивать рыбное филе, взяв для начала у рыбы всего несколько клеток. Курятину вырастить — тоже не проблема, утверждает ученый, и говядину, и свинину…
Клетки эти, как выяснилось, практически не стареют, могут размножаться до бесконечности. Так что, отщипнув однажды несколько клеток у животного, мы потом можем больше его уж не мучить.
По мнению Миронова, вскоре появятся реакторы, в которых можно будет выращивать подобным образом, например, фарш для колбасы, сосисок или сарделек. Такие технологии выращивания продуктов из клеток пригодятся прежде всего участникам дальних космических экспедиций, полагают ученые. Скажем, специалисты Института медико-биологических проблем РАН уже подсчитали: экипажу из 6 человек в двухлетнее межпланетное путешествие нужно взять на борт 5 т еды. Биореакторы займут на корабле значительно меньше места, нежели оранжереи, аквариумы и клетки с птицами или, например, с козами.
Ну а поскольку все мы — тоже космические путешественники, совершающие дальний вояж на «звездолете» Земля, не таком уж большом по вселенским размерам, то, вероятно, в будущем ученые научат нас всех изготовлять и потреблять и чисто синтетическую пищу.
Ее будут получать в неких синтезаторах непосредственно из молекул тех или иных химических элементов, как и обещал в свое время академик Несмеянов.
Первые опыты в этом направлении уже ведутся, например, в НИИ «Дельта» под руководством профессора П.Н. Лускиновича (о первых стадиях этих работ в свое время мы писали в «ЮТ» № 10 за 1993 г.). Сейчас здесь уже разработаны конструкции устройств, способных производить молекулярную сборку тех или иных соединений буквально по атомам. Исследователи обещают даже в скором будущем начать серийное производство «скатертей-самобранок» XXI века. В домах появятся кухонные комбайны, способные производить из любого сырья — даже из воздуха! — хоть сосиски, хоть куриное филе…
Интересно, кстати: о чем тогда будут спрашивать дети в троллейбусах?
ИНФОРМАЦИЯ
«СУДЬБА ПЛАНЕТЫ — В РУКАХ МОЛОДЫХ». Под таким девизом летом этого года во Всероссийском выставочном центре пройдет Международная выставка молодежных научно-технических проектов ЭКСПО «Наука-2003». Возраст участников — от 8 до 23 лет. Подобные экспозиции проводятся раз в два года в различных странах. На сей раз Россия одержала победу в конкурентной борьбе с Китаем и Объединенными Арабскими Эмиратами. Вице-мэр Москвы Валерий Шанцев отметил, что столичное правительство выделяет на проведение выставки 1,2 млн. долларов.
Поделиться книгой: