Пройдя успешно "курс наук" рудоискателей, одна овчарка по кличке Мурат прошлым летом преподала весьма интересный урок работникам одной поисковой партии. Начали бурить скважину. Мурат подошел, покрутился немного, а затем направился в сторону. В пятидесяти метрах он остановился и залаял. На этом месте разведчики обнаружили залежи серного колчедана!
В Финляндии овчарка Лари удостоилась даже государственной премии: она обнаружила большие месторождения руды. Оказывается, хорошо натренированная собака может найти, например, серный колчедан, лежащий на глубине семи и более метров. Этой удивительной способностью собак заинтересовались сейчас инженеры. Они думают над тем, как создать по образцу собачьего носа электронное устройство, которое обнаруживало бы по запаху не только серный колчедан, но и другие ценные руды.
Обоняние собак с незапамятных времен используется для выслеживания дичи и поимки преступников. Специалисты утверждают, что каждый человек оставляет после себя присущий только ему одному запах. Следовательно, разные преступники пахнут по-разному. И даже если грабитель не оставляет на месте преступления своих вещей — носового платка или перчатки, по которым можно было бы установить его личность, — след все же остается. Этот след — запах. Преступников следует находить по их запаху. Такова конструктивная идея, реализацией которой сейчас занята полиция США, где рост преступности достиг катастрофических размеров. Число нераскрытых преступлений, совершаемых гражданами "собственной страны господа бога", с каждым годом увеличивается. Традиционные методы розыска преступников стали неэффективными.
И вот появляется новый подход к проблеме — не преступности, а только розыска преступников: американская полиция создает "обонятельный комплекс для обнаружения преступников". Она уже вооружилась новым прибором — анализатором запахов, который в 1000 раз чувствительнее собачьего нюха. Устройство безошибочно определяет всех лиц, находившихся в данном помещении в течение последних суток. Это, так сказать, активная часть комплекса. Другая его часть пассивная — картотека "преступных запахов", которая должна помочь в опознании граждан, совершивших противозаконные действия. Опознание предполагается производить с помощью упомянутого выше анализатора запахов, принцип действия которого полиция держит на всякий случай в строгом секрете. Картотека стремительно пополняется: теперь запахи фиксируются с такой же тщательностью, как и отпечатки пальцев преступников, а застоя в этой области деятельности полиции еще никогда не было отмечено, такой работы у нее всегда невпроворот.
Интересно, что полицейский анализатор запаха является первой по-настоящему эффективной технической обонятельной системой. Известно также несколько других вариантов моделей искусственного носа, но их возможности, однако, весьма ограничены.
Читатели, на которых по каким-либо причинам обращали свое внимание сотрудники Государственной автомобильной инспекции, вероятно, знают о пробе Раппопорта. Водителю, задержанному, скажем, за превышение скорости, предлагается подуть в стеклянную трубочку, в которой находится вата, смоченная специальным раствором. Если после этого вата синеет, инспектор может с уверенностью сказать, что налицо нарушение правил — шофер находится в состоянии опьянения. Сотрудники ГАИ утверждают, что проба положительна даже после стакана пива, выпитого нарушителем за несколько часов до происшествия. Этот способ борьбы с пьянством на транспорте нерадикален: многие остаются непойманными и в конце концов становятся виновниками дорожных происшествий.
Одна иностранная фирма, сдающая автомобили во временное пользование, приняла меры к тому, чтобы предупредить пьяное лихачество на принадлежащих ей машинах. Она снабдила свои автомобили устройствами, которые не позволяют лицам, находящимся в нетрезвом состоянии, завести двигатель. Чувствительный элемент — "нос" прибора — реагирует на наличие в кабине винных паров. Человек, выдыхающий такие пары, не может включить зажигания, сколько бы он ни вертел ключом. Электронный "нос" указывает исполнительным элементам, что за рулем пьяница, и они надежно отключают систему зажигания от аккумулятора. "Нос" настолько чувствителен, что делает свое дело даже при сквозняке в кабине и при наличии "помех" от парфюмерии. По понятным причинам ни на какие запахи, кроме спиртного, устройство не реагирует.
Этот прибор, как и все существующие модели органов обоняния, опознает запахи в конечном счете посредством химического анализа. Чем шире диапазон воспринимаемых запахов, тем сложнее прибор, тем труднее с ним работать. Поэтому очень интересен подход к проблеме создания простого и эффективного запахолокатора, предложенный американским ученым Робертом Кеем. Кей предложил использовать в таких приборах в качестве чувствительных элементов "готовую продукцию" природы — органы обоняния животных.
Он поставил перед собой задачу создать прибор, который обнаруживал бы ядовитый газ и поднимал тревогу, когда его концентрация достигнет опасного для человека уровня. Опасность отравления постоянно существует, например, в шахтах, где о концентрации рудничного газа судят по поведению мышей. Но за мышами нужно непрерывно наблюдать, чтобы не пропустить тот момент, когда они забеспокоятся. Можно отсылать пробы воздуха в лабораторию, но это требует времени. Концентрацию газа нужно анализировать непрерывно и быстро — такова должна быть рабочая установка.
В качестве чувствительного элемента — датчика запаха рудничного газа — Кей использовал... муху. К нервным узлам, заменяющим мухе мозг, ученый присоединил микроэлектроды, которые передавали ее биотоки на обработку. Сначала их подавали на усилитель, а затем — в анализатор, где "обонятельные" биотоки отделялись от всех других. Почуяв ядовитый газ, муха начинала "генерировать" импульсы характерной формы, и анализатор немедленно включал сигнал тревоги.
Для "детектора запахов" (так ученый назвал созданный им "полуживой" или, точнее, "наполовину живой" прибор) Кей выбрал муху по ряду соображений: такой "датчик запахов" легко найти, биотоки мухи просто расшифровать, и, наконец, у этих насекомых превосходное обоняние. Да и в эксплуатации такой "прибор" очень удобен: если живой "блок" выйдет из строя, в обычной коробке из-под спичек всегда можно хранить несколько десятков запасных.
И все-таки идея американского ученого — не решение проблемы. Во многих областях человеческой деятельности необходим надежный, быстродействующий, простой по устройству и удобный в эксплуатации универсальный прибор для анализа самых различных запахов. Парфюмер, например, имеет дело примерно с 350 запахами. Их нужно безошибочно различать, каждый в отдельности и в сочетании с другими, определять пропорции сочетаний, сортность аромата и т. п. А нельзя ли создать какое-нибудь обонятельное устройство, более объективное, чем орган обоняния человека (и к тому же более чувствительное), пользуясь достижениями современной науки и техники?
Над решением этой проблемы сейчас энергично работают бионики многих стран. Недавно был создан электронно-химический дегустатор, способный анализировать запахи и определять по ним сорта цветов, вин, табака, кофе, бензинов, медикаментов, пищевых продуктов, парфюмерных товаров. Искусственный нос представляет собой серию ионизационных детекторов, связанных с колонками для газовой хроматографии. Электронный "нос" совершеннее человеческого. Его можно применять для изучения запахов пищи, определения доброкачественности продуктов, а также в самых различных промышленных процессах. С его помощью можно даже попытаться выяснить, нет ли запахов в космосе.
Доктор Драникс из Чикаго разрабатывает метод диагностики различных заболеваний по запаху! Исследуемого помещают в стеклянный ящик длиною 2 м и шириною 70 см, в который непрерывно вводят воздух определенного состава. Отработанная смесь паров и газов подвергается анализу, в ходе которого определяют химические вещества, выделенные больным. Пока их обнаружено 24. Сейчас доктор Драникс пытается установить, какие из этих веществ свойственны здоровому человеку, какие являются спутниками различных заболеваний и каковы их концентрации. Исследователь надеется, что такой метод позволит осуществлять раннюю диагностику многих заболеваний.
В том же направлении работает сейчас и группа других ученых. Они разработали оригинальную установку — бутылку, позволяющую собирать и с помощью тончайшей аппаратуры анализировать запахи, выделяемые здоровым и больным человеком, и даже запахи той среды, в которой человек находился некоторое время назад. Последнее может, например, иметь важное значение в криминалистике. Более конкретная задача — исследование запахов, привлекающих и отпугивающих насекомых — комаров, гнуса и другой нечисти.
Недавно ученые установили, что по запаху можно определить не только состояние здоровья человека, но и его возраст, пол, пищевой рацион и даже (приблизительно) район, в котором он постоянно проживает. И хотя работа в этом направлении находится лишь в стадии эксперимента, специалисты, занимающиеся разработкой ольфактроники — науки о запахах, вполне уверены, что благодаря совместным усилиям биоников и специалистов по электронной технике человек в будущем получит возможность различать запахи так же хорошо, как и собака, и, в частности, сможет отличать одного человека от другого по его индивидуальной, вполне четкой ароматической "подписи".
Сейчас мы получаем чуть ли не 7/8 всей информации от окружающего нас мира через органы зрения. Поэтому многие повседневные наши выражения восходят своими этимологическими корнями к зрительным ощущениям. Например, когда мы говорим "мироощущение", то подразумеваем под этим чаще всего "мировоззрение". Но когда бионика в содружестве с ольфа-ктроникой и электронной техникой научится моделировать созданные природой самые высокосовершенные живые системы обоняния и поставит их на службу человеку, перед ним по-новому откроется изумительный мир запахов во всей его красоте. И тогда наряду с привычными понятиями "мироощущение", "мировоззрение" прочное место займет в нашем лексиконе термин "мирообоняние".