Александр Бумагин
Евгений Гордеев
Артем Захаров
Евгений Золотов
Алексей Капицын
Сергей Кириенко
Денис Коновальчик
Игорь Куксов
Алексей Левин
Алексей Носов
Иван Прохоров
Алексей Раевский
Дмитрий Шабанов
Молекулы, которые изменили мир
Автор: Евгений Гордеев
Американский химик Рэй Гигер (Ray Giguere) и музейщик Джон Вебер (John Weber) организовали в колледже Скидмора (штат Нью-Йорк) выставку, посвященную десяти органическим молекулам, оказавшим наибольшее влияние на материальную культуру и образ жизни человечества. Для наглядности каждую молекулу связали с определенным десятилетием XX столетия.
Первой в хронологическом списке стоит молекула аспирина. Ацетилсалициловую кислоту впервые получил страсбургский химик Чарльз Герхард в 1853 году. Но прошло еще сорок четыре года, прежде чем Феликс Хоффман, сотрудник фармацевтической компании Bayer, сделал аспирин обезболивающим средством, пригодным для медицинского применения. В 1899 году Bayer начала производство этого препарата, а в 1950-м аспирин был внесен в Книгу рекордов Гиннеса как самое распространенное обезболивающее средство в мире. И лишь в 1982 году английский фармаколог Джон Вейн получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине "за открытия в области простагландинов и родственных им биологически активных веществ".
Простагландины – это биологически активные липиды, усиливающие воспалительную реакцию. В своей работе Вейн объяснил механизмы влияния ацетилсалициловой кислоты на образование простагландинов в организме человека и причины противовоспалительного действия аспирина.
Герой следующего десятилетия – изооктан, предельный углеводород, использующийся в качестве антидетонационной присадки к бензину. Именно для изооктана так называемое октановое число принимают равным сотне. Увеличение октанового числа улучшает эксплуатационные качества бензина: повышает срок службы двигателя и препятствует снижению его мощности. Изооктан стал важным компонентом топлива на заре автомобилестроения, остается он таковым и сейчас.
Звездой 1920-х скидморские ученые признали пенициллин, первый лактамный антибиотик, который «случайно» в 1928 году открыл английский микробиолог Александр Флеминг. История гласит, что как-то раз Флеминг заметил в давно не мытых лабораторных чашках с колониями стафилококков загрязнения плесневыми грибками Penicillium, причем вокруг пятен плесени бактерии не размножались. Позже выяснилось, что «бульон», сделанный из этих грибков, тоже обладает антибактериальной активностью. Первоначально «бульон» и назывался пенициллином. Спустя несколько лет благодаря усилиям соотечественников Флеминга – биохимика Эрнста Чейна и патолога Хауарда Флори – пенициллин удалось выделить в чистом виде и внедрить в клиническую практику. Пенициллин нарушает процесс формирования бактериальных клеточных стенок, что приводит к разрушению болезнетворных микроорганизмов. В 1945 году Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии "за открытие пенициллина и его терапевтического действия при инфекционных болезнях".
В 1930-е отличился полиэтилен – материал, получаемый полимеризацией этилена. В настоящее время в зависимости от способа синтеза различают полиэтилен низкой плотности (впервые получен в Великобритании в 1932 году) и полиэтилен высокой плотности (получен в Германии в 1953 году). Перечислить все то, что сегодня делается из полиэтилена, наверное, не сможет ни один человек. Но нельзя не сказать об упаковке. В одной только небольшой Ирландии в начале 2000-х годов потреблялось больше миллиарда полиэтиленовых пакетов в год. В некоторых странах в целях экологической безопасности пришлось даже ввести ограничения на потребление полиэтиленовой тары.
За полиэтиленом следует нейлон – первое синтетическое волокно, полученное химиком американского концерна Du Pont Уоллесом Карозерсом в 1935 году. В 1939 году нейлон представлен на Всемирной выставке в Нью-Йорке, а массовое производство изделий из нейлона начинается после Второй мировой.
За 1950-е годы пальму первенства в списке Гигера-Вебера получила молекула ДНК. В 1962 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена биофизикам Фрэнсису Крику, Морису Уилкинсу (Великобритания) и биохимику Джеймсу Уотсону (США) "за установление структуры ДНК и ее роли в передаче наследственной информации". В 1953 году Уотсон и Крик предложили двухцепочечную модель ДНК на основании данных рентгено-дифракционного анализа, полученных Уилкинсом и его сотрудницей Розалиндой Франклин. Примечательно, что Уотсон и Крик сперва построили трехцепочечную модель ДНК, которая была отвергнута Франклин при их личной встрече и обсуждении этой модели. Правильная модель была построена только тогда, когда Уилкинс передал Уотсону и Крику рентгенограммы Франклин (причем без ведома последней). До вручения премии Франклин, к сожалению, не дожила: в 1958 году она скончалась от рака (возможно, спровоцированного многократным облучением) в возрасте 37 лет.
Эпоха "цветов жизни", по мнению ученых из Скидмора, прошла под знаменем синтетических прогестинов – гормональных противозачаточных средств, хорошо усваивающихся при пероральном приеме. Впервые синтетический прогестин получил в 1951 году мексиканский химик Луис Мирамонтес. В начале 1960-х «мексиканский» контрацептив распространяется в клинической практике, и мир получает еще одну "степень свободы".
Химической визитной карточкой 1970-х стал ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан – эффективный синтетический инсектицид, который в некоторых странах до сих пор применяется для уничтожения очагов малярии и сыпного тифа. ДДТ впервые получен в 1874 году немецким химиком Отмаром Цайдлером, а инсектицидные свойства препарата были открыты позже швейцарским химиком Паулем Мюллером, получившим за это Нобелевку в 1948 году. Недостатками ДДТ являются его устойчивость к биоразложению в природе, способность накапливаться в жировых тканях и мутагенные свойства. В 1970-х применение ДДТ было запрещено во многих странах, в том числе и в СССР.
В конце бурного XX века психическое здоровье человека, похоже, пошатнулось, и «самым-самым» в 1980-е признан антидепрессант прозак, механизм действия которого, возможно, основан на подавлении обратного захвата серотонина в мозге. В 1988 году препарат появился на прилавках США, и в настоящее время "синтетическое счастье" от компании Eli Lilly продается в девяноста странах. По статистике, каждый двадцатый житель США регулярно принимает прозак.
Замыкают список фуллерены и нанотрубки. Фуллерены – одна из форм существования углерода в виде сферических молекул состава C60 или C70 – обнаружены в 1985 году американцами Робертом Керлом, Ричардом Смоли и британцем Харольдом Крото (Нобелевская премия по химии в 1996 году). Кстати, в начале 1970-х возможность существования фуллеренов была теоретически предсказана российскими учеными. Углеродные же нанотрубки в 1991 году обнаружил японский химик Сумио Иджима, изучая осадок, полученный после распыления графита в электрической дуге. Триумфальное шествие фуллеренов и нанотрубок по планете нам, видимо, еще предстоит лицезреть.
Интересно, какую молекулу наши потомки назовут визитной карточкойй самого начала третьего тысячелетия?..
Микрофишки
Авиакомпания Air France решила облегчить жизнь тем пассажирам, которые, проснувшись в кресле во время длительного перелета, не в силах понять, где, собственно, летим. Поначалу специальные видеотерминалы появятся на лайнерах, летающих в Восточную Азию. Благодаря сотрудничеству с Европейским космическим агентством, Air France получила в распоряжение множество спутниковых снимков Земли, на фоне которых пассажиры будут видеть текущее местоположение и курс. Чуть раньше авиакомпания представила еще одно новшество, призванное упростить процедуру регистрации на рейс. Сохранить постоянным клиентам время Air France хочет с помощью индивидуальных карточек с биометрической информацией. Владелец карточки, не предоставляя никаких документов, сможет самостоятельно получить посадочный талон. Затем он должен пройти через электронный терминал, который сравнит отпечаток пальца пассажира с тем, что записан на карту. АБ