Философия вопроса
Теперь отвлечемся от нашей личности, то есть от нашей способности мыслить и чувствовать, и поговорим о нашем теле. Начнем с того, что живое тело — это чрезвычайно сложный химический реактор, в котором непрерывно идут химические процессы — процессы образования и разложения молекул. Это то, что понятно и точно известно.
Процессами образования и разложения молекул занимается химия, и она уже много знает из того, как это делать. Химики могут создать любые молекулы, из которых состоит неживая природа, мало этого, могут создать и создают и такие молекулы, которых в остальной природе нет. У химиков очень много приемов для этого, эти приемы основаны на изученных свойствах веществ, но нам лучше взглянуть на химию философски, то есть как можно более издалека — чтобы увидеть весь лес, нужно подняться высоко над лесом, иначе из-за деревьев всего леса не видно.
Думаю, что у подавляющего числа читателей от слова «философия» свело скулы от скуки, поскольку у нормального человека стойкие представления о философии, как от зауми, никому не нужной и никогда не применяющейся в жизни. Это правильное представление о том, чем занимаются люди, называющие себя философами, и у меня такое представление тоже было и осталось. Но как-то уже много лет назад у меня созрела коммерческая идея, и я попробовал объяснить ее неординарные детали торговому партнеру нашего завода — очень крупному миллионеру из Люксембурга. Он слушал, слушал переводчика, потом махнул рукой: «Юра, не надо подробностей! Объясни мне философию этого контракта». Вот этот случай и заставил меня пересмотреть вопрос того, что такое философия и чем она обязана заниматься.
Есть как бы иерархия познания природы. Всеми вопросами материи — абсолютно всеми — занимается физика, и физики нашли некоторые общие законы для всей материи. Правильно ли то, что нашли физики, или нет — это второй вопрос. Однако целый ряд найденных ими законов действительно подтверждается опытом. Скажем, закон броуновского движения.
Опускаемся вниз — к подробностям физики.
Одним из подразделов физики является химия, предметом изучения которой являются химические элементы (атомы), образуемые этими атомами простые и сложные вещества (молекулы), превращения атомов и молекул и законы, которым подчиняются эти превращения. У химии, являющийся всего лишь подразделом физики, ничто не должно противоречить проверенным законам физики, но есть и свои общие для всех реакций веществ законы и положения, в том числе и то, что химические реакции идут только до равновесия (о чем чуть ниже).
Далее вниз к еще большим подробностям. Подразделом химии являются специализированные химии: например, физхимия, которая, опять же, со своими законами и положениями, скажем, с законами кинетики химических реакций, которые не могут противоречить ни законам физики, ни законам химии.
Идем дальше. Подразделом физической химии являются еще более специализированные химии, скажем, электрохимия.
Подразделом физхимии является и биохимия, у которой тоже все найденные законы должны соответствовать приведенным выше законам физики и химии. Должны-то должны, но внешне то, что происходит в организме, проверенным законам физики и химии не соответствует! Вот в чем проблема. И причину этой проблемы мы и постараемся понять.
Чем занимаются на практике те, кто использует законы физики и химии? Химики, к примеру, проводят реакции с целью получения нужного вещества, но ведут их не так, как эти реакции шли бы без химиков в природе — это неэффективно. Химики используют другие выясненные законы и ведут реакции целенаправленно — ведут их к получению нужного вещества.
К примеру. Вот вы ежедневно целенаправленно осуществляете химическую реакцию растворения сахара в чае и с целью получить раствор нужной концентрации сахара бросаете в стакан, скажем, три ложечки сахара, и реакция растворения начинается без вашего участия — как в природе. Но если вы сразу начнете пить этот «природный» чай, то сначала у вас будет раствор совсем без сахара, а в конце очень сладкий. Почему? Реакция растворения сахара не быстрая из-за того, что в зоне реакции активность раствора сахара очень велика, а диффузия (самопроизвольное перемещение вещества в растворе) сахара в глубь стакана медленная. И что вы делаете? Вы осмысленно вмешиваетесь в протекание химической реакции — вы начинаете размешивать чай ложечкой, уводя растворившийся сахар из зоны реакции в глубь стакана. Вы помогаете законам химической кинетики (движения) усреднить раствор. Правда, вы не всегда можете, как химик, объяснить, что вы сделали, а химик может, но только в этом между вами и разница, кстати, не влияющая на результат.
Но что вам следовало бы понять философски. Что ваша сила, приложенная к ложечке, — это сила, приложенная в дополнение собственно химических сил, это сила ИЗВНЕ. Вот изучением того, какие силы извне в данном химическом процессе нужны, химики и занимаются.
И в данной работе, по мере возможностей, я старался не опускаться до подробностей, а на основе самых общих законов химии и физики, изучаемых в средней школе, попытался разрешить вопрос, кто мы, люди, такие и что требуется, чтобы мы были. Подчеркну, на основе самых общих, известных и проверенных законов, изучаемых в школе.
Вот это и есть вся философия вопроса. Сильно сложно?
Жизнь и химия
Так вот, если взглянуть на химию философски, то приходишь к выводу, что для создания веществ химики используют всего одно свойство материи — это то, что атомы имеют СИЛУ для соединения с другими атомами. Эта сила атомов не постоянна, а зависит от условий, в которых находится атом. И химики, различными приемами меняя эти условия, меняют эту силу атомов, а этим разделяют или соединяют атомы и получают любое вещество из тех, которые есть во Вселенной (и которых в ней нет).
Подчеркну, любое вещество. За исключением тех химических соединений, тех веществ, которые создаются в организмах. Понимаете, с точки зрения изученных законов химии в организме не может быть у атомов сил, чтобы стабильно существовали, допустим, молекулы белка. А они существуют!
Но если в колбе в водном растворе атомов, из которых состоит белок, при температуре 36,6 градуса у атомов нет сил для сколько-нибудь устойчивого существования в виде молекулы белка, а в растворах в организме эти силы у атомов появляются, то, значит, в организме на атомы действуют еще какие-то иные силы, до сих пор неизвестные химии. Тех сил, что заключены в атоме, хватает только на хаотическое создание вещества, хотя и какого угодно вещества, а единственный результат химической реакции это равновесность итога реакции, о чем чуть ниже. Но если создание вещества идет по плану, а не как в колбе — не хаотично, следовательно, есть и иная сила, которую мы не видим. Ее нужно искать.
Прервусь, чтобы пояснить вот еще что.
Если я правильно вспоминаю, то в школе при написании уравнений химических реакций в мое время все еще использовался знак равенства, скажем, один атом углерода плюс одна молекула кислорода равно одной молекуле углекислого газа. И имелось в виду, что если эти исходные вещества (углерод и кислород) соединить, то все эти вещества до конца израсходуются на образование продукта реакции — углекислого газа, а в зоне реакции никаких свободных углерода и кислорода не останется.
Однако уже в институте мы начали ставить в уравнения вместо знака равенства две стрелочки, направленные друг против друга. Теперь нам объясняли, что на самом деле полного расходования исходных веществ в процессе реакции нет, а достигается всего лишь равновесное состояние реакции, при котором продукт реакции продолжает образовываться, но одновременно столько же продуктов реакции разлагается (диссоциирует) на исходные вещества. Ну а наша, инженеров, задача — сдвигать равновесие проводимых реакций в сторону получения нужного продукта, а как это делать, нас и учили.
Но сейчас главное не это, главное понять — что бы вы ни получали химическим путем, но если исходные реагенты и продукты реакции находятся здесь же, в зоне реакции, то будет идти не только прямая реакция, но и обратная. Конечные продукты будут разлагаться, диссоциировать. И особенно сильно диссоциация проявляет себя в растворах и газовых смесях.
Могла ли мертвая природа создать жизнь? Конечно, раз она ее создала.
Но как?
С химической точки зрения жизнь — это чрезвычайно большие молекулы. Ну и что? Если суммарные реакции показывают, что конечный продукт это, к примеру, молекула белка, весящая миллионы атомных единиц, то и она будет создана, если для ее создания имеются необходимые атомы. Другое дело, что эта молекула и даже ее промежуточные блоки, образовавшись, должны мгновенно и распасться — диссоциировать. Встречаются подсчеты, что, дескать, вероятность создания молекулы белка в растворе исчезающе мала. Не знаю, что там математики намудрили, но подтвержу — да, мала. Если говорить об одной молекуле и о растворе в колбе. Но если учесть, каким огромным реактором является Мировой океан со своим разнообразием температур и давлений, и, главное, с миллионами лет на проведение реакций, то этому реактору создавать любые по величине молекулы — на раз плюнуть.
Ну создал океан одну молекулу белка, но она же продолжает находиться в зоне реакции — в Мировом океане, и она должна диссоциировать, как в колбе. Какая разница? Да, это проблема. В жизни химики решают эту задачу уводом продуктов реакции из зоны реакции. Но океан это раствор, куда тут эту молекулу в этом растворе спрячешь? А вокруг Мирового океана голимые скалы. Ну, выбросит волна эту молекулу на камешек, так она засохнет и разложится под действием тепла и солнечных лучей, а остатки ее сдует ветер.
Честно говоря, я не вижу иного способа уводить образовавшиеся молекулы из зоны реакции, кроме как защищать их от диссоциации ими самими. То есть должна образоваться не одна молекула белка, а сразу сгусток их, тогда наружные молекулы этого сгустка изолируют от раствора внутренние молекулы: наружные будут диссоциировать и вновь образовываться, а внутренние будут сохраняться. И этот сгусток, перемещаясь под перемешивающим воздействием ветра и течений, будет сталкиваться с другими сгустками других типов молекул, соединяться с ними, образуя все более сложные и сложные молекулярные структуры. То есть представить себе, что образуется единственная молекула белка и от нее пойдет жизнь, невозможно, а вот если таких молекул образуется сразу тысячи, то тогда нет вопросов — они будут устойчивы. А какая проблема океану и миллионам лет в какой-то точке океана создать сразу столько нужных молекул, сколько требуется для