Очень обнадеживающими казались сначала и поиски, которые шли совсем в другом направлении, — поиски сладкого. Здесь важное открытие сделал казанский профессор А. М. Бутлеров. Он первым увидел, как из формальдегида и растворенной в воде извести рождается сахар. А лет через тридцать после него немецкий химик Эмиль Фишер нашел тропинку, которая привела его к пробирке, полной глюкозы (иначе — виноградного сахара).
И тем не менее химики не испытывали радости от этих донесений разведки. Выяснилось, что сахар, полученный в пробирке, построен чуть-чуть не так, как природный. И поэтому организм усваивать его не может: для него этот сахар — все равно что пустота. Хотя и сахарная, но пустота…
Ряды химиков дрогнули. Кое-кто стал призывать вернуться назад, чтобы продолжать штурм зеленой крепости: видно, только хлорофилл способен создавать годный в пищу сахар… Стало тихо на тропе, ведущей к пробиркам, наполненным искусственным сахаром и глюкозой.
Неизвестно, сколько еще продолжалось бы это затишье, если бы не было на свете опилок и щепок. Нет, опилки, конечно, не радость, а беда. Почему? А вот посмотрим.
Каждый год только в нашей стране вывозят из лесу сотни миллионов бревен. Бревна распиливают на доски, брусья, рейки. Потом доски и другую древесину снова пилят, строгают, рубят. В результате получаются дома, заборы, стулья, шкафы, рояли и… огромные горы отходов — опилок, стружек, щепок. (В скобках надо сказать, что эти горы по величине не уступят настоящим, потому что большая часть всей древесины превращается именно в отходы.) Ну а куда идут опилки и стружки? Их сжигают. С трудом: они плохо горят.
Вот с этими опилками и случилось замечательное недоразумение. Размышляя о том, куда бы с пользой приспособить эти никчемные отходы, химики долго их исследовали. А потом вдруг, указывая на опилки, заявили:
— А ведь это вовсе не опилки! Это сотни тысяч тонн отличного кукурузного зерна. Это десятки тысяч тонн замечательного мяса. Это миллионы тонн отборного картофеля. Это… это… сахар!
Попробуй разберись, почему обыкновенные опилки вдруг называют сахаром?
Химики вовсе не морочили никому голову. Изучая опилки, они обратили внимание, что целлюлоза, из которой, главным образом, состоит древесина и из которой делают бумагу, целлофан, искусственный шелк, чем-то напоминает виноградный сахар — глюкозу. В чем это сходство, увидели, когда добрались до молекул того и другого вещества. Молекула целлюлозы состоит из множества молекул поменьше. А эти маленькие молекулы оказались не чем иным, как молекулами глюкозы. Так что сходство было примерно такое же, как у полена с деревом. Но ведь дерево можно распилить, расколоть и получить много поленьев. Почему бы не попробовать распилить, расколоть молекулу целлюлозы и получить сахар?
И начались опыты. На целлюлозу действовали разными кислотами, щелочами, нагревали ее, кипятили. То, во что превращалась после этого целлюлоза, все больше и больше напоминало глюкозу. Эксперименты продолжались. И вот однажды на дне пробирки остался чистый белый кристаллический порошок. Попробовали на вкус — сладко! Сравнили с настоящей глюкозой — ничуть не хуже. Значит, удача: из целлюлозы можно получать «сладкие дрова»!
Ну, а при чем же здесь кукуруза? Кукуруза, как оказалось, имеет ко всему этому самое непосредственное отношение: именно из нее, а не из винограда, вырабатывают сейчас глюкозу. Чтобы произвести одну тонну этого сахара, нужно почти две с половиной тонны кукурузного зерна.
Но тонну той же глюкозы можно извлечь и из четырех тонн опилок. При этом древесная глюкоза будет в полтора раза дешевле кукурузной!
Что делать? Всем ясно: надо вырабатывать глюкозу из опилок. Тогда не нужно будет ежегодно тратить сотни тысяч тонн кукурузы, и она пойдет на муку, крупу, хлопья, масло.
Но кукуруза, так же как картофель, еще и отличный корм для коров, свиней. Значит, опилки с помощью кукурузы и картофеля как бы превращаются в мясо, молоко.
Итак, дорога к второму важнейшему для питания человека веществу найдена. Но ведь ни синтетические жиры, ни искусственная глюкоза сами по себе не решают главной проблемы: они не могут заменить третье, самое необходимое питательное вещество — белок. По-видимому, белок, как и секрет хлорофилла, химии «не по зубам»?
Да, третье направление поисков было самым трудным, самым безуспешным и самым, как стало всем казаться, безнадежным. Вот как развивались события.
Белков в природе существует великое множество — миллионы и миллионы видов. Но, несмотря на это, никак не удается синтезировать, создать искусственно даже один-единственный. Хотя тысячи ученых всего мира бьются над этим многие годы. Несколько веществ, похожих на белок, получено. А настоящего все нет. Сейчас ученые считают, что синтез белка — труднейшая из всех задач, с которыми когда-либо сталкивался человеческий ум.
На поиски белка химики тоже вышли давным-давно. Лет девяносто назад русский ученый А. Я. Данилевский делал первые попытки синтезировать в пробирке эту сложную продукцию живой природы. Немец Эмиль Фишер, разочаровавшись в своей сахарной пустоте — искусственной глюкозе, которую не хотел усваивать ни один желудок на свете, тоже записался в отряд ищущих синтетический белок. И здесь повторилась печальная история: ему удалось создать в пробирке подобие белка, но хотя эта работа имела большое значение для науки, она не решила проблемы: у Фишера получился ненастоящий белок. Усилия и других химиков были по сути дела безрезультатными. До сегодняшнего дня — вот уже скоро сто лет! — продолжается лишь разведка, наука все еще ищет и не может найти дорогу к искусственному белку.
Это вполне объяснимо. Белки — самые сложные вещества в природе. Лишь совсем недавно удалось разгадать, как они устроены. А до этого белок пытались создать наобум, вслепую. Можно ли делать что-либо хорошо, не зная, что ты хочешь сделать? Вряд ли. Не выходило ничего и с белком. Впрочем, и теперь, когда о белке стало известно очень много, наука продвигается к цели ощупью, еле заметными шажками.
Когда она придет к цели? По-видимому, очень не скоро. Значит?.. Для той проблемы, которая нас интересует, это вовсе ничего не значит. Во всяком случае, унывать нечего. Разведка ведь, в том числе и научная, движется вперед не только по главному направлению. Ученые не раз сворачивали с основного белкового пути в стороны, находили неизведанные тропки и отправлялись по ним.
Одной из них была та самая, которая через груды опилок привела к глюкозе. Пройдя по ней немного дальше, исследователи обнаружили целые россыпи мелкого серого порошка, состоящего из превосходного белка с примесью жиров и витаминов. Говоря иначе, оказалось, что из опилок можно получать, в конечном итоге, и белок. Как?
В раствор «древесного сахара» поселяют микроскопических живых существ — кормовые дрожжи (они родственники тех, которые помогают людям делать пышный хлеб и хмельное пиво). Дрожжи эти сластены. Купаясь в сиропе, они непрерывно уплетают его за обе щеки — только успевай подливать свежий! — и быстро растут, жиреют, размножаются.
Каждая дрожжевая клетка — это комочек отличных белков, сдобренных жиром и витаминами. Комочки ничтожно малы. А если их будет много? Крупинка по крупинке — гора. Много микроорганизмов — это внушительное количество очень ценных продуктов, близких по питательности к говядине. Растет эта невероятная «говядина» на глазах. За одни сутки 500 килограммов дрожжей вырабатывают 1200 килограммов белка.
А бычок с тем же весом (500 килограммов) может дать за сутки лишь 500 граммов (не килограммов!) привеса.
И вот когда дрожжи расплодятся в сиропе, станут тучными, «нагуляют жирку», часть из них можно извлечь оттуда и высушить (для этого созданы специальные аппараты). Получится светло-серый порошок — белково-витаминный концентрат. Это замечательный корм для сельскохозяйственных животных и птиц. Тем временем оставшиеся в сиропе дрожжи опять размножатся, восполнят убыль. Значит, можно вычерпывать и отправлять на сушку очередную партию микроорганизмов. И из аппаратов снова потечет в мешки струя светло-серого порошка.
Пока велось строительство цехов для выпуска кормовых дрожжей (так начиналась современная микробиологическая индустрия), отряды ученых, продвигавшихся, казалось бы, совсем в ином направлении, неожиданно вышли — с другой стороны — к этим же самым россыпям белкового порошка. Правда, сначала химики и микробиологи побывали у широкой, только что проложенной асфальтовой дороги (дорога эта — уже настоящая, а не аллегорическая). Их сюда вызвали в связи с чрезвычайным происшествием: дорожное полотно кто-то съедал. Почти начисто. И не какой-нибудь скромный кусок в несколько метров. Съедены были целые километры. Как ни выслеживали дорожники обжору, заметить ее не удавалось ни днем ни ночью. А остатки асфальта между тем катастрофически исчезали.