Тонкий подход

Новые методы анализа подсказывали удивительно тонкий подход к биологическому азоту.

Вот в чем тут дело. Обычный азот состоит из атомов двух сортов. Их называют изотопами. Это как бы авторские копии одного изваяния. Природа, «копируя» атомы одного и того же элемента, допускает некоторые неточности. Разница между двумя разновидностями атомов азота минимальна – единица атомного веса. Причем более тяжелых атомов в смеси чуть‑ чуть – десятые доли процента от общего количества. Их обозначают буквой N с цифрой 15 наверху – N¹⁵. Атомы же основного состава – N¹⁴. Потому‑ то атомный вес азота не ровно 14, а с добавкой – 14, 008. Добавка, следовательно, от примеси тяжелых атомов.

Какое могло это иметь практическое значение? Никакого. Из того, что природа сконструировала, а ученые распознали два вида атомов одного вещества, ядра которых слегка разнятся в весе, пользы извлечь никто не надеялся. Ведь ядра атомов не определяют главного, что нас интересует в каждом веществе: его способности вступать в соединение с другими веществами и образовывать что‑ то новое и полезное.

Изотопы не отличимы ни по цвету, ни по вкусу, ни по запаху – ни по чему, кроме веса. Для практики был, да и сейчас остается, один азот.

Для науки – иное дело. Наука, вы знаете, любит часто заниматься практически бессмысленными вещами, чтобы потом когда‑ нибудь показывать нам, не ученым, какие все мы, в сущности, недалекие, примитивные утилитаристы.

Так случилось и на этот раз. Изотопы позволили пересмотреть границы знания на очень трудных участках, и применение им нашлось широчайшее.

На столичном проспекте, где мы встречаем космонавтов и правительственные делегации, расположен магазин Всесоюзной конторы «Изотоп». Волна острот давно уже отхлынула от атомного торгового заведения, прохожие не останавливаются больше, чтобы поглазеть на увесистый атом над крышей. Мода быстро отвернулась от этого магазина, перемахнув на другую сторону улицы, на сторону «Синтетики».

Прохожий, остановись возле атомного магазина! Отсюда тянутся свежие следы к открытиям.

Чтобы сделать открытие, в магазине «Изотоп» приобретают ампулку с меченым азотом. Меткой служат тяжелые атомы. В «магазинном» газе их больше, намного больше, чем в натуральном. Отличие несколько странное: оно незаметно. Ни для кого. Ни мельчайшая бактерия, ни гигантская секвойя не обнаружат, обычный или тяжелый азот попал в их организм. Обнаружит подмену только тот, кому она понадобилась: экспериментатор. У него есть для этого специальный прибор – масс‑ спектрометр. Тот хотя бы, чье гуденье вы слышите, поднимаясь по крашеной лестнице лабораторного корпуса Долгопрудной агрохимической опытной станции.

Масс‑ спектрометр, большой, черный и старый, занимает отдельную комнату в полуподвале.

Вас знакомит с ним Галина Григорьевна Жидких.

…Гудят – это насосы. Довольно мощные. Откачивают из камеры воздух до последней капли. Когда в ней совсем уже пусто, пусто так, что и представить невозможно, включаются магниты. Тоже довольно‑ таки мощные. Вот здесь.

Объясняет Галина Григорьевна очень хорошо. Свой рассказ она не запутывает излишними деталями. Скорее всего, она их и не знает. Галина Григорьевна принадлежит к редеющему отряду недипломированных служителей науки. Их опыт и уменье уникальны, в то время как дипломированная ученость, за редким исключением, стандартна и легко заменима.

Наука молится на колдунов типа Галины Григорьевны и старается увековечить их имена. Имя Г. Г. Жидких рядом с именами Ф. В. Турчина, З. Н. Берсеневой и других значится над статьями с грифом «Академия наук СССР»; Галина Григорьевна – соавтор работ, ставших достоянием мировой науки.

Галина Григорьевна управляет мощными насосами и мощными магнитами непринужденно, будто дело имеет с какой‑ нибудь там веялкой. Почему веялкой? Потому что масс‑ спектрометр в своем роде тоже веялка. «Зерна» – атомы разделяются в космической пустоте его камеры по весу: те, что тяжелее, летят по одной, те, что легче, – по другой траектории. Веет их магнитное поле.

Разделенный таким образом азот дает о себе нужные сведения: если он обычный, соотношение между легкими и тяжелыми атомами будет одно, если меченый – другое. Смотрите на стрелки масс‑ спектрометра и узнаете. Этого знания может оказаться достаточно на большое или маленькое открытие. Все зависит от образца, что был взят на анализ.

Представьте, что взят образец из растения, выращенного в атмосфере, где натуральный азот подменен тяжелым.

Что тогда?

Тогда вторая половина двадцатого столетия рассудит наконец первую половину девятнадцатого в споре об источниках азотного питания растений.

Разве он еще не разрешен? Разве вековая практика не доказала правоту Буссенго и неправоту Либиха?

Вековая практика доказала. Осталось это сделать современной науке. Ведь ни у Буссенго, ни у Либиха, ни позднее – вплоть до того опыта, который взялся поставить Федор Васильевич Турчин, – не было возможности – ну ни малейшей – опознать в растении азот почвы и азот атмосферы. То есть не было окончательных, прямых свидетельств. А значит, безусловно решенный для практики вопрос оставался условно решенным для науки.

Опыт с искусственной атмосферой впервые позволяет отделить небесный азот от земного и сказать, какой из них усвоен растением. Таким путем можно раз и навсегда положить конец сомнениям многих выдающихся умов относительно происхождения всей азотной пищи урожая.

Вот к каким открытиям ведут следы из магазина «Изотоп». Вот почему, слыша гуденье масс‑ спектрометра, исследователь «замирает в священном трепете перед открывающейся тайной природы».