Вечный sapiens. Главные тайны тела и бессмертия - Александр Никонов

Короче, после выпуска Зенин пошел на химфак, где полтора десятка лет занимался тем, что послужило фундаментом его дальнейших исследований. Пятнадцать лет он изучал реакции в водных средах, то есть был больше физхимиком, нежели биофизиком. Почему в водных? Ну, потому что это ближе всего к биологии, мы ведь тоже состоим по большей части из воды. Люди, как я уже писал ранее, всего лишь водные пузыри, оторвавшиеся от океана и приспособившиеся вести автономное существование, называемое жизнью, то есть поддерживают внутри себя сложный комплекс химических реакций в водной среде (у нас при рождении организм на 80 % состоит из воды, правда, потом мы немного усыхаем – до 70 %).

Так вот, занимаясь изучением химических реакций в водной среде, Зенин с коллегами раз за разом обнаруживали, что вода вовсе не ведет себя, как нормальный растворитель.

– Когда определяешь логарифм константы равновесия от обратной температуры, это особенно заметно. Для обычных растворителей этот график линеен. А для воды он не линеен. Это значит, что вода активно участвует в реакциях, а не является обычной нейтральной средой, сценой действия.

Первая диссертация Зенина как раз и была посвящена исследованию реакций комплексообразования. А вторая, как я уже говорил, философии – в 1966 году Зенин поступил в заочную аспирантуру философского факультета.

– За каким?

Мой вопрос читателю, надеюсь, понятен. Я лично философию не люблю. И знаю философов, которые относятся к своей науке с тем же пренебрежением. Например, доктор философских наук Акоп Назаретян, имеющий, помимо философского, еще и нормальное образование, порой пробрасывает такие фразы: «Только философов на этот семинар звать не надо: заболтают проблему». Абсолютно с ним согласен: болтуны! Переливают из пустого в порожнее вместо того, чтобы идти двор подметать… Но вот у Зенина, как видите, иное мнение.

– Тема моей диссертации была напрямую связана с моей специальностью – «Химическая форма движения материи». Спор тогда в науке был великий – можно ли свести химию к физике? Утверждалось, что ничего собственно химического ни в какой химической реакции нет, все можно свести к чистой физике.

– Правильно. Это же чисто электромагнитные дела. Заряды. Электронные оболочки…

– Но философия ведь не зря подразделяет форму движения материи на механическую, физическую…

– …химическую, биологическую, психологическую, социальную! Я помню, Станислав Валентинович. Проходили. Все мы выросли из шинели диамата.

– Это значит, что во всякой форме движения материи должна быть и есть своя специфика. И ставший позже деканом философского факультета Серафим Тимофеевич Милюхин, который занимался философскими проблемами физики, много думал по этому поводу. И я тоже, как его аспирант.

– Иными словами, вы полагали, что сложная система не сводится к своим простейшим составляющим. Переход количества в качество это называется. Тоже проходили…

Зенин кивнул:

– Именно так. Должно было быть в химии нечто большее, чем в физике. Именно поэтому академик и нобелевский лауреат Семенов сказал однажды свою знаменитую фразу о том, что в химии нет ни одной реакции, которая изучена до конца. Даже самая изученная в мире реакция – кислорода с водородом – состоит из 21 элементарной стадии, из которых изучено только 15. И вплоть до своих девяноста лет Семенов это повторял. Почему? Потому что он, физик по образованию, прекрасно понимал: что-то в химии есть, что не объясняется современной физикой. Это «что-то», на мой взгляд – среда, в которой происходят все физические процессы.

– Вы ведь не воду имеете в виду? Потому что химические реакции идут не только в воде.

– Не воду. А то, что раньше называли эфиром, а сейчас вакуумом.

– Стоп! Об этом позже, а сейчас вернемся к воде. И к биологии.

– Когда люди пытаются найти начало биологических процессов, многие приходят к неутешительным выводам – «ах, все от Бога!» Меня гипотеза бога не устраивает. Но с лекций по биохимии я до сих пор помню схему метаболизма, то есть химических реакций внутри человека. Она производит сильное впечатление! Ну, как такая сложность может сама по себе возникнуть?!. Как все это может быть согласованным?!. Неужели этим никто не управляет?.. И поскольку все это происходит в водной среде, я и занялся изучением реакций в водных растворах. Молекулы – актеры. А вода – это сцена, на которой происходит действие. Люди обычно изучают «актеров» и мало кто занимается «сценой». Надо разбираться со «сценой». Надо разобраться с тем, что такое вода.

…Казалось бы, что может быть проще и понятнее воды? Любой дурак знает, что вода – это «аш-два-о». И даже химическую формулу написать может – «Н2О». Два атома водорода и один атом кислорода – вот что такое молекула воды. Ничего там больше нет. Простая штука. Однако… Однако у воды столько загадок, что у людей понимающих ум за разум заходит. Вот например…

Если вы возьмете таблицу Менделеева и посмотрите, что там стоит ниже кислорода в том же столбике, то увидите серу. Соединение серы с водородом, аналогичное кислородному, всем нам хорошо знакомо и представляет собой крайне вонючий газ – сероводород. При этом сера вдвое тяжелее кислорода (атомный вес кислорода 16 единиц, а серы – 32). Ничего не брезжит?..

Почему сероводород, который вдвое массивнее «кислородоводорода», являет собой газ, а вдвое более легкое и потому летучее вещество при нормальных условиях является жидкостью? Должно быть наоборот! Точнее, если сероводород является газом (а он и должен им являться по всем химическим канонам), то вода должна быть газом тем более! А она – жидкость. Отчего?

Вопрос этот мучает химиков давно. И с помощью физиков они придумали ответ: в воде есть ассоциаты молекул. То есть некие «комки». Но при этом самым парадоксальным образом считается, что эти комки неустойчивы. Вспомните слова Бурлаковой: «Физики утверждают, что время жизни структурных образований молекул воды чрезвычайно мало». То есть вроде бы они есть и вроде бы их нет.

Разгадку жидкой воды нашел Зенин.

– А причина тут в геометрии молекул. Теоретически, согласно квантовой химии, угол между О-Н связями и S-Н связями должен быть прямым. И у сероводорода он действительно составляет 92 градуса – все по теории. А вот вода от теории отклонилась. В молекуле воды угол между Н-О-Н составляет 104,5 градуса. Это известный факт, занесенный во все справочники.

– Почему вода нарушила теорию?

– Гипотез много. Но фактически на вопрос, почему в молекуле воды гибридизация образовала именно такой угол, еще никто не ответил. Однако именно этот факт сделал возможным жизнь на Земле и, как мы дальше увидим, внутреннюю структуру воды и ее память. Был бы у воды угол теоретически предсказанный – она была бы газом при нормальной температуре, кипела бы при минус 76°С, а замерзала только при температуре минус 100 градусов… Дело в том, что угол в 104,5 градуса близок к углу в 108 градусов (угол в пятиугольнике). Это значит, что существует теоретическая возможность водородным связям замкнуться в пятичленный цикл. 17-молекулярное образование образует 6 таких циклов, которые являются основой для дальнейшего строительства стабильной структуры.