Сибирский экспресс

Академик из якутского поселка

Косованов ушел из жизни в конце тридцатых годов.

В начале сороковых в Красноярск приехал из Москвы Киренский.

Биографы утверждают, что он хотел работать в Якутске, но там в педагогическом институте место преподавателя физики оказалось занятым.

В Якутию Киренского влекла отнюдь не романтическая экзотика, но вполне естественное стремление к родным местам. Он увидел свет в небольшом селении Амга, где во времена царизма селили ссыльных.

Молодость его прошла в Якутске. Юноша кочевал с бригадой, ремонтировавшей телеграфную линию. Он еще в школьные годы увлекся физикой и, когда ему предложили самому преподавать любимый предмет, попробовал.

В 1931 году — Киренскому было тогда 22 года — он поехал учиться в Москву. До столицы добирался месяц, притом с происшествиями; схватил жестокую простуду, ненароком попав в ледяную воду.

Учился в Московском государственном университете, окончил его блестяще, и в обратный путь на восток отправился уже кандидатом физико-математических наук.

Его появление в Красноярске оказалось удивительно своевременным. Косованов, много занимаясь организацией прикладной науки, как бы подготовил на берегах Енисея почву для зарождения науки фундаментального поиска. Ее возникновение становилось необходимым и неизбежным, вытекало из развития производительных сил богатейшего края. Нужен был человек, способный сделать следующий шаг. Леонид Васильевич Киренский сделал его.

Его влекла физика магнитных явлений. Он хотел сказать свое слово в развитии теории магнетизма — но далеко не сразу встретил сочувствие и понимание даже на своей кафедре физики в педагогическом институте.

И все же, когда в первый год войны старое здание женской гимназии, где размещался педагогический институт, заняли под госпиталь, в подвальном этаже Коренскому оставили две комнатушки для создания магнитной лаборатории. Там был установлен электромагнит, изготовленный рабочими Красноярского паровозовагоноремонтного завода.

Так начал этот одаренный человек, с годами твердо определивший одну из главных своих жизненных целей. Вот как он сформулировал ее:

— Красноярский край не может и не должен длительное время быть только потребителем, а не создателем научных ценностей. Красноярск должен стать не только крупным промышленным центром, но и крупным научным центром, в котором темпы развития науки должны обогнать темпы развития производительных сил. Наука — это перспектива, а жить без перспективы нельзя.

…На высоком плосковерхом обрыве над Енисеем, где разместился красноярский Академгородок, — главный корпус Института физики, предыстория которого — уголок подвала под зданием бывшей женской гимназии.

Институт носит имя своего основателя, Героя Социалистического Труда академика Киренского. Ученый сделал для города очень многое. Можно сказать, что им положены камни в фундамент всего красноярского Академгородка. Он неизменно оказывался в центре крупных начинаний и энергично развивал их. Его имя связано и с Красноярским университетом: сначала добивался, чтобы открыли филиал Новосибирского, а после этого естественным был и второй шаг.

Киренский непосредственно подготовил около пятидесяти докторов и кандидатов наук.

В юности он мечтал стать поэтом. Иногда писал стихи и в зрелые годы. Вот строки в одном из них:

"Нам добрый оставить положено след за нами родившимся людям. А вот за Сибирь мы особый ответ держать перед совестью будем".

Думаю, что Сибирь, Красноярск во всяком случае, сохранит об авторе этих строк долгую благодарную память. Как и о его предшественнике, Вячеславе Петровиче Косованове.

Я не берусь хотя бы просто перечислить достигнутое Киренским, а также институтом, которым он руководил и который последние десять лет ведут его ученики. Мои познания в области физики, почерпнутые в далекие годы учебы, дополнены лишь чтением научно-популярных статей.

Бывал в институте, когда он размещался еще не в новом специальном корпусе Академгородка — оно достраивалось, — а в Здании на улице Маркса, в центре старого Красноярска. До сих пор жалею, что в тот приезд не мог познакомиться с академиком Киренским: если не ошибаюсь, он был в это время на Международном конгрессе магнитологов в Бостоне. Потом узнал дорогу в новое здание, познакомился кое с кем из научных сотрудников.

Ученый секретарь института Эдуард Михайлович Смокотин, терзаясь от явно слабой теоретической подготовки своего собеседника, попытался обрисовать мне сегодняшнее положение дел с проблемами теоретической физики в Красноярске.

— То, что оставил нам Леонид Васильевич, послужило хорошей основой для дальнейшего. Его научное наследство глубоко и многогранно. Можно сказать, что наши сегодняшние исследования продолжаются в намеченном им русле. Его методы, его смелость…

Ученый секретарь напоминает: формально институт был организован в 1957 году — три лаборатории. Теперь их около трех десятков.

Руководит институтом член-корреспондент Академии наук Иван Александрович Терсков. Бывший студент Красноярского пединститута, фронтовик, партизан, он после войны пришел на кафедру к Киренскому.

Нынешнего заместителя директора, члена-корреспондента Академии наук Кирилла Сергеевича Александрова, Киренский "завербовал" в Москве: предложил молодому аспиранту поехать в Красноярск, чтобы заниматься тем, к чему у того душа лежит. Кристаллофизика? Прекрасно. Нужное и перспективное дело.

Сейчас в институте крупная лаборатория физики кристаллов. По оценке авторитетных специалистов, коллектив, руководимый Кириллом Сергеевичем Александровым, первым в стране пришел к единственно правильному выводу о путях комплексных исследований обширных семейств кристаллов. Лаборатории удалось обнаружить и синтезировать новые кристаллы с весьма ценными свойствами. Они нужны, например, для управления лазерным лучом, для радиоэлектроники.

Свидетельство успешности работ отдела физики тонких пленок: институт признан в этой области головным для страны. А область весьма интересная и в практическом смысле. Это, например, термомагнитная запись информации, голография, элементы оптической памяти, миниатюризация — резкое снижение веса и размеров многочисленных устройств, где применяются тонкие магнитные пленки с технически полезными свойствами.

Отдел радиоспектроскопии впервые в мире разработал общую теорию спектров ядерного магнитного резонанса, опровергнув некоторые ошибочные положения, существовавшие в научной литературе. Этот же отдел создал спектрометр, принятый "на вооружение" учеными стран СЭВ. Разработанный в стенах института соленоид помогает искоренить брак в крупных металлических отливках на заводе "Сибтяжмаш".

— Мечтой Леонида Васильевича было создание центра сверхсильных магнитных полей. Он говаривал, что потенциально красноярец — самый энерговооруженный человек на земле. Здесь мощнейшая гидростанция, огромные водные ресурсы — а это очень важно для создания устройств, охлаждающих аппаратуру. Мы можем сказать, что первый шаг к осуществлению замыслов Леонида Васильевича сделан: лаборатория сверхсильных стационарных магнитных полей действует уже свыше десяти лет.

В нашем разговоре мы не касались деятельности отдела биофизики, которому, судя по всему, предстоит стать самостоятельным институтом. Работы этого отдела известны далеко за пределами Сибири, и притом не только специалистам. Быть может, отчасти потому, что они связаны с давней мечтой человека.

Огород в космосе, "лунная" пшеница…

Человек обживает космос. Люди подолгу работают в космических кораблях на околоземных орбитах. Они высаживаются на Луне.

Автоматические станции исследуют далекие планеты, разведывая путь человеку. Приблизительно определено время, когда может состояться его полет к Марсу.

Осуществление подобных замыслов требует решения многих научно-технических проблем. Одна из них — и весьма существенная — жизнеобеспечение человека во время длительных и дальних космических полетов, а также пребывания на других планетах. Проще говоря, чем там люди будут дышать, что будут есть и пить.

Вероятнее всего, для этой цели потребуется создать замкнутую экологическую систему, включающую человека. Так подсказывает природа: все основные продукты питания создаются за счет биосинтеза.

Сама идея космического огорода или оранжереи не нова. Еще Циолковский говорил, что растения, поглощающие своими листьями и корнями нечистоты на Земле и дающие взамен пищу, могут работать для нас и в космическом путешествии.

Красноярск, естественно, не единственное место в СССР, где работают для будущих космических экспедиций. Но разве тот факт, что молодая сибирская наука и здесь вышла на передний край, не показателен сам по себе?

Постановку экспериментальных исследований в Красноярске задумал Киренский. Он нашел поддержку у Сергея Павловича Королева, Главного конструктора космических систем. Практическим организатором и руководителем дела стал Иван Александрович Терсков. Среди его сотрудников оказались Иосиф Исаевич Гительзон и Генрих Михайлович Лисовский.

Лисовский преподавал дарвинизм, увлекался селекцией. В 1963 году у него состоялся примечательный разговор с Киренским, давно присматривавшимся к нему:

— Переходите к нам, в науку!

— Но у вас же физики! А я агроном, в лучшем случае — эколог.

— Знаю. Хотите заниматься сельским хозяйством? Занимайтесь. Найдется дело и для вас. Будет польза науке и практике.

С Генрихом Михайловичем Лисовским я познакомился несколько лет назад. Найти с ним общий язык было легче, чем с некоторыми другими сотрудниками Института физики: агрономия и биология мне все же гораздо ближе, чем явления магнитного резонанса. Помогло и то, что в свое время я участвовал в создании первого документального фильма о полете Юрия Гагарина.

Группа красноярских биофизиков, биологов, химиков, математиков, конструкторов, врачей, в которую входили Гительзон и Лисовский, начала с теоретических проработок. Потом приступила к созданию установок, где бы живые организмы и автоматические устройства обеспечивали длительный непрерывный биосинтез. Для испытаний взяли одноклеточную зеленую водоросль-хлореллу. Она отлично использует свет, выделяя кислород и поглощая углекислый газ.

Постепенно, шаг за шагом, в цепочку опытов включили человека. Час, другой он дышал воздухом, который очищался хлореллой. Потом сутки. Двое суток. Наконец, в 1965 году впервые в мировой науке — две недели. Все это — с перерывами для тщательных исследований его состояния.

Хлорелла хорошо справляется с поглощением остатков жизнедеятельности человека. И не было бы ей цены, если бы она также помогала кормить его. Но пока не найден способ превращения белка, который синтезирует хлорелла, в пригодную человеку вкусную и здоровую пищу.

Тогда в систему ввели привычных наших кормильцев — высшие растения. Опыты оказались успешными. Красноярцы ознакомили с их результатами участников ряда международных астронавтических конгрессов.

Конгресс в Аргентине, созванный в 1969 году, оказался роковым для Леонида Васильевича Киренского. Он недомогал, тщетно пытался пересилить болезнь. На родную землю доставили гроб с телом ученого.

Опыты продолжили его ученики.

В 1973 году красноярцы докладывали астронавтическому конгрессу, работавшему в Баку, что в созданном ими герметизированном экспериментальном комплексе "Биос-3" люди провели не месяц, не два — полгода. Испытывались различные варианты биологических систем жизнеобеспечения. Один — пшеница и набор овощных культур. Второй — пшеница и хлорелла. Третий — овощи и хлорелла.

Подобные эксперименты ставились и в других странах, а также советскими научными организациями, в частности Институтом медико-биологических проблем. Однако красноярцам впервые удалось обеспечить в своей системе потребности человека в чистом воздухе, воде, а частично и пище исключительно с помощью высших растений.

Экспериментальный комплекс "Биос-3" я увидел вскоре после того, как его покинули люди. Представилась возможность без помех заглянуть внутрь. Стальной корпус был разделен на отсеки. Один — жилой, три — для опытов с различными биологическими системами жизнеобеспечения.

Отдельные комнатки с простой, без окраски и полировки, удобной мебелью напоминали корабельные каюты. Была и кухня, немного тесноватая; в ней — электрическая плита и большой холодильник. Был душ. В общем жить можно.

Лисовский показал мне отсек с культиваторами для хлореллы и фитотроны — отсеки, где во время эксперимента выращивался выведенный им короткостебельный сорт пшеницы, а также различные овощи. Конечно, никаких грядок. И вообще никакого грунта: питательный раствор.

Отсеки освещались светильниками с ксеноновыми лампами, свет которых наиболее близок к солнечному.

Пшеница и овощи выращиваются как бы "зеленой волной". На двадцати квадратных метрах фитотрона и совсем молодые всходы, и растения с созревающим колосом: четырнадцать возрастов одновременно. У овощей — шесть возрастов.

— А урожаи?

— Выше, чем на самых рекордных "земных участках". В десятки раз. Без этого не стоило бы и огород городить. Качество — безупречное. Испытатели сами собирали урожай, пекли хлеб, готовили овощные блюда. Сорока квадратных метров оказалось достаточно, чтобы полностью очищать воздух для трех человек, давать им примерно четверть рациона углеводов, шестую часть белков и витамины.

— Четверть… — Я был разочарован. — А остальное?

— Для начала — четверть. Остальное — особым образом приготовленные запасы продовольствия, схожие с теми, какие берут с собой космонавты. Будем стараться увеличивать долю "самоснабжения".

— Теперь: у вас лампы. А в полете? Или, допустим, в обитаемом космическом доме на Луне?

— Там — солнечный свет. Подумали и о Луне. Учли, что на спутнике Земли пятнадцать суток светлого дня чередуются с пятнадцатью сутками темной ночи. Экспериментально создавали такую же смену в земных условиях. После третьего-четвертого лунного "дня" собирали урожай. Не рекордный, но достаточный для столь необычных условий.

Пришли к осторожному выводу: способность пшеницы давать урожай зерна при лунных светопериодах может оказаться полезной в космической биологии. Другими словами: хлеб на Луне, если нужно, вырастим. И зерно для нового высева — тоже: всхожесть "лунных" семян проверялась.

А если выращивать пшеницу вообще без ночи, земной или лунной?

Первые опыты со светокультурой ставились уже около сорока лет назад. При непрерывном искусственном освещении, как показал эксперимент, пшеница не только чувствует себя отлично, но и созревает гораздо быстрее, чем при чередующихся днях и ночах. Однако некоторые овощи оказались "темнолюбивыми". Им требовались хотя бы укороченные "ночи".

Во время опытов со светокультурой Лисовский оставался и селекционером. Когда Генриху Михайловичу удалось получить шесть урожаев пшеницы в год, он от проблем космических вернулся к вполне земным. Светокультура открывала отличные возможности селекции: она могла на два-три года сократить выведение новых сортов.

Так рядом с фитотронами появилась УВР — небольшая установка ускоренного выращивания растений. Не только пшеницы, но и ячменя, гороха, льна, кукурузы. Этот ассортимент можно расширить. После государственных испытаний УВР рекомендовали к серийному производству. Селекционеры получили надежного помощника.

Среди организаторов эксперимента с "Биос-3" я уже упоминал Иосифа Исаевича Гительзона. У Киренского была способность находить людей, даровитых в науке.

Гительзон с разрывом всего в один год окончил два высших учебных заведения: Московский университет (заочно) и Красноярский медицинский институт. Ему не было тридцати, когда Киренский пригласил медика в только что организованный Институт физики.

Сегодня Иосиф Исаевич Гительзон — член-корреспондент Академии наук СССР. Его роль в разработке системы длительного жизнеобеспечения человека в космосе весьма значительна. Он успешно занимается и общими проблемами экологии, в том числе разработкой оригинального метода оценки растительных природных ресурсов суши и океана. Хочу упомянуть еще об одной области, увлекшей его.

На сини морских карт прочерчены маршруты путешествий сибирского ученого. Заведующий лабораторией в "сухопутном" городе, откуда до ближайшего моря свыше двух тысяч километров, изучает Мировой океан.

Программа исследований обширна. Она связана с изучением жизни глубин, касается многих общих экологических проблем. Лаборатория испытывает практическую ценность ею же созданных приборов для тонких и сложных наблюдений. Особая тема ученого — давно известное свечение морских организмов, природа которого, однако, до сих пор окончательно не выяснена.

Маршрутам красноярцев мог бы позавидовать любой мореплаватель. Япония, Гавайские острова, Маркизские острова, Фиджи, острова Россиян, Новая Каледония, Новая Британия, Австралия, Сингапур, Новая Гвинея — побережье, где работал некогда Миклухо-Маклай.

Иосиф Исаевич часто делит время между своей лабораторией и исследовательским судном, курсирующим в тропических водах Тихого океана. Обычно это были прославленный "Витязь" или "Дмитрий Менделеев".

В кабинетах лаборатории огромные раковины, кораллы, морские звезды. Мне шепнули, что дома у Гительзона шкура гигантской анаконды этой страшной змеи тропических лесов Южной Америки. Я спросил Иосифа Исаевича: правда ли?

— Приходите посмотреть, — предложил он.

Однако сам ученый и его сотрудники, также завзятые морские путешественники, считают наиболее ценными экспонатами… стеклянные баночки и пробирки с вазелиновым маслом. На свету — пробирки и пробирки, ничего особенного. Но во тьме они начинают излучать таинственный призрачный свет.

В пробирках — самая полная в стране коллекция "живого света", штаммов биолюминисцирующих бактерий.

Могут спросить — а ради чего их коллекционировать, зачем изучать? Зачем конструировать сложные приборы для океанографических исследований в поисках новых источников "живого света"?

Ответ Иосифа Исаевича Гительзона:

— Мы до сих пор недостаточно знаем природу излучения, исходящего из глубин живой матери. Не знаем достоверно механизма этого явления. Не знаем, что представляет собой "энергетическое хозяйство" живых клеток. С помощью электронного микроскопа нам впервые удалось установить свечение единичной клетки. Это лишь этап многолетних исследований в области, которую биофизики признают весьма трудной. Но в будущем мы видим возможность использования биологических принципов преобразования энергии для нового шага в технике. Современные источники света много теряют на бесполезное и даже вредное тепловое излучение. Лампы без тепла — какая это была бы экономия энергии! Пусть это не завтрашний, даже не послезавтрашний день — станем сегодня работать для будущего!

…Осенью 1979 года Международная тихоокеанская научная ассоциация созвала в Хабаровске свой очередной конгресс. Съехались представители Советского Союза, США, Японии, Филиппин, Канады, Индии, Австралии и многих других стран.

Организатором одного из симпозиумов, вызвавшего большой интерес зарубежных ученых, была лаборатория красноярского Института физики: она признана крупным центром изучения биолюминисценции, ведущим исследования на уровне новейших достижений мировой науки.

Мы вновь встретились с доктором биологических наук Лисовским после второго крупного эксперимента с "Биос-3", осуществленного четыре года спустя после первого. О нем немало писали у нас и за рубежом.

На этот раз затворничество добровольцев продолжалось 120 суток. Эксперимент усложнился. Из системы жизнеобеспечения была полностью исключена хлорелла. Остались пшеница и овощи в несколько ином наборе. Они снабжали "космический дом" кислородом, очищали воздух от углекислоты, давали людям воду.

Второй эксперимент доказал, что система "человек — высшие растения" может полностью удовлетворить обитателей дома растительной пищей. Полностью!

И все же снова "но". А животные белки, а мясо?

— Животное в космических условиях, если можно так выразиться, машина с невысоким коэффициентом полезного действия, — заметил Генрих Михайлович. — Ради двадцати процентов животного продукта в рационе надо в два с половиной раза увеличить посевные площади нашего комплекса. Можно, правда, скармливать животным те части растений, которые не съедает человек. Это даст не больше трети привычных человеку продуктов животного происхождения. Но, быть может, для начала это достаточная прибавка к вегетарианскому рациону?

В Красноярске начаты эксперименты с козами. Москвичи ставят опыты с домашней птицей.

Новый экспериментальный этап красноярцами намечен на 1981–1982 годы. Длительность пребывания человека в замкнутой системе жизнеобеспечения не главное. Ее сегодня можно довести до восьми месяцев, до года. Видимо, эксперимент должен стать итогом всей работы, которая велась в предшествующие ему годы, притом с учетом последних данных, полученных при биологических экспериментах непосредственно на борту орбитальных станций.

Я не стал расспрашивать о деталях: надеюсь, доживем — услышим. А вот о том, что он, Лисовский, еще и эколог — ему напомнил.

Генрих Михайлович рассмеялся: есть, мол, желание свернуть на модную тему? Но ответил серьезно. Да, всюду говорят об экологических проблемах. Беда в том, что тут бывает трудно прослеживать и прогнозировать явления. Многие выводы, в сущности, умозрительны. Далеко не все сопоставимо. Эксперименты на биосфере ставить трудно, да пугает и необратимость их результатов.

И вот мысль опять возвращается к замкнутым биологическим системам. Ведь в некотором смысле это модели биосферных явлений. На них в принципе можно, например, моделировать загрязненность, изменение состава атмосферы. Можно изучать регенерационные, восстановительные способности самой биосферы.

Получается, что экспериментальный комплекс способен работать еще как бы в двух направлениях. С одной стороны — ускоренное выведение новых сортов для земледелия, выращивание полярной ночью свежих огурцов где-нибудь у побережья Северного Ледовитого океана. Можно условно назвать это "приземлением" результатов "космического" эксперимента для практики растениеводства.

С другой стороны — возможность моделирования некоторых глобальных процессов в биосфере Земли.

— Но это, видимо, обойдется не дешево? — невольно вырвалось у меня.

— Да, дорого. Но все же дешевле биосферы…

Член-корреспондент Академии наук Терсков в числе прочих проблем занимается водородным биосинтезом.