|
Глава 1. Проблема идентичности
|
Глава 5. Как это происходит на самом деле?
|
ГЛАВА 2
Каким образом химики
описывают свою науку
Разд. 11, 12 и 13
представляют собой переработку статьи Р.
Хоффмана "Under the Surface of the Chemical Article"
[Angewandte Chemie, 100, 1653-1663
(1988) и Angewandte Chemie (International Edition in English), 27,
1593-1602 (1988)].
11. ХИМИЧЕСКАЯ СТАТЬЯ
"Научный" писатель (например, автор статьи в химическом журнале) всегда находится в двусмысленной, но достаточно удобной позиции то отношению к предмету своего повествования. С одной стороны, он вполне сознательно предполагает, что красочность языка здесь не играет существенной роли (поскольку действует негласное соглашение, что ученые должны излагать только "сухие" факты и ничего кроме фактов). К тому же общепринято мнение, согласно которому математические уравнения и химические структуры уже сами по себе не могут быть истолкованы как-то неоднозначно, что и должно обеспечивать полное понимание мыслей автора для читателей в любой точке земного шара.
С другой стороны, лишь с помощью этого изложения (на каком бы языке это не делалось, письменно или устно) химик может убедить общество, что его знание (добытое ценой тяжкого труда и изощренной изобретательности) действительно достоверно и, более того, оно в чем-то даже ценнее тех знаний, которые получены другими его коллегами, работающими в той же области. Поэтому сам процесс рассказа о химическом открытии или о создании нового химического вещества вскрывает некое важное напряжение, лежащее в основе науки о молекулах.
Предположим, что вы открываете свежий номер современного химического периодического издания, например известного немецкого журнала Angewandte Chemie или Journal of the American Chemical Society. О чем сообщают нам в этих журналах? Разумеется, о новых достижениях и открытиях, о том, что чудесные молекулы, еще вчера не мыслимые и недостижимые, сегодня уже синтезированы и могут был получены в больших количествах. Химик читает о невероятных свойствах новейших высокотемпературных сверхпроводников, об органических ферромагнетиках и растворителях с немыслимыми свойствами Новая измерительная техника, быстро обрастающая названиями-акронимами (например, EXAFS, INEPT или COCONOESY), позволяет сразу разгадать строение этих новых структур. Информация буквально льется потоком. При этом совершенно неважно, излагается ли она по-английски или по-немецки. Все это химия - что-то сообщающая, возбуждающая и живая!
Подойдем, однако, к всей этой ситуации под несколько другим углом зрения. Предположим, что тот же журнал берет в руки ученый-гуманитарий, тонкий и восприимчивый читатель, уже одолевший и усвоивший Шекспира, Пушкина, Джойс и Поля Селина. Здесь я имею в виду человека, который интересуется не только тем, что написано, но и тем, как и зачем это написано. Этот гуманитарий сразу заметит, что журнальные статьи очень невелики по объему и содержат обычно всего около 10 страниц текста. Отметит обилие ссылок, которые встречаются и в литературоведческих работах, но их число (в пересчете на объем текста) явно больше, чем у филологов. Увидит, что большая часть страниц заполнена рисунками или графиками, причем молекулы обычно изображены в очень общем и даже абстрактном виде без обозначения всех атомов. Некоторые изображения молекул выполнены в изометрической проекции и не отвечают реальным правилам перспективы, хотя частично и являются трехмерными.
Этот любопытствующий читатель (или читательница) изучает текст, возможно не понимая его из-за обилия жаргонных выражений или добираясь до смысла с помощью друзей-химиков. В таких текстах заметны некоторые "ритуальные" особенности. Например, первое предложение такой статьи часто имеет вид: "Структура, связи и спектроскопия молекул типа Х привлекают особое внимание [ссылки на литературу)". Как правило, изложение ведется от третьего лица или в безличной форме. Читатель обнаружит лишь несколько четких личных мотивировок описываемых действий и некоторые данные по истории развития описываемых идей. В отдельных местах этого нарочито нейтрального текста можно уловить претензии на достижение какого-то успеха или на приоритет - "...новый метаболит...", ...впервые синтезировано...", "...общая идея...", "...беспараметрические расчеты...". Изучив достаточно много статей, читатель вдруг почувствует их мертвящее единообразие. Это тем более поразительно, что речь идет о совершенно новых веществах, новых идеях! Кроме того, во всех статьях нельзя не заметить наличия некоторого совершенно определенного стиля изложения, содержащего характерные обороты логически связного, научно-письменно-графического описания химической вселенной вокруг нас.
По-видимому, мне пора перестать прятаться за спину воображаемого читателя и следует попробовать объективно оценить язык моей науки в его наиболее привычной письменной форме, т. е. в виде статьи в химическом журнале. Я надеюсь показать, что текст такой статьи всегда содержит намного больше, чем кажется на первый взгляд. Такая ситуация возникает вследствие некоего внутреннего диалектического противоречия междутеми образами, которые использует химик (парадигмы, какие-то нормативы), и тем, что профессионал обязан сказать, чтобы убедить окружающих в ценности своих аргументов или результатов. Это противоречие придает даже самой безобидной (внешне!) статье глубокое внутреннее скрытое напряжение. Я утверждаю, что наличие такой напряженности вовсе не свидетельствует о какой-либо слабости или иррациональности, а наоборот, показывает, что любой творческий научный акт имеет существенно человеческую природу.
12. РАЗВИТИЕ СТИЛЯ НАУЧНЫХ СТАТЕЙ
Разумеется, химия существовала задолго до появления химических журналов. Новые результаты описывались в книгах, брошюрах и листовках, а также в виде писем к секретарям научных обществ. Организации типа Лондонского Королевского общества (учрежденного королевской хартией 1662 г.) и Французской академии наук (основанной в 1666 г.) в свое время сыграли важнейшую роль в распространении научных знаний; именно они способствовали возникновению того особого сочетания тщательных экспериментальных измерений и математического описания, которое стало отличительной чертой науки нового времени [39].
Научные статьи той эпохи представляли собой причудливую смесь личных наблюдений и рассуждений. Обычно они включали не только подробное описание мотивов исследований и использованных методик, но и историю проблемы (часто из первых рук). При этом статьи пестрели полемическими замечаниями и намеками.
Как показали специальные исследования Шапена, Дира и Холмса [40], в XVII в. стиль научных статей в Англии и Франции начал приобретать некоторую упорядоченность и кодифицированность. На мой взгляд современная форма химических статей окончательно выработалась лишь в период 1830-40 гг. и произошло это в Германии. Основная борьба в области лингвистики и словообразования велась при этом между основателями современной немецкой химической школы (учеными типа Юстуса фон Либиха) и представителями так называемой натурфилософии. В указанный период времени к этой философской школе принадлежали последователи Гете, а ранее, в XVIII в., к ней относились многие ученые почти во всех европейских странах.
Натурфилософы выработали хорошо развитую терминологию и почти всеохватывающие теории относительно того, как должна "вести себя Природа", однако они никогда "не пачкали рук" и не снисходили до того, чтобы прямо на опыте выяснить, как ведет себя Природа на самом деле. Они пытались загнать Природу в рамки своих надуманных и изысканных философских и поэтических построений, не обращая внимания на то, что говорят нам органы чувств или их естественные продолжения (я подразумеваю измерительные приборы). Натурфилософия начала XIX в. оказала значительное и довольно пагубное влияние на стиль научных статей. За идеальную форму научной статьи было принято добросовестное описание фактов (что трактовалось, явно или неявно, в качестве истины). Считалось, что факты не зависят от личности описывающего и представляющего их наблюдателя. Из этого естественно вытекала лишенная эмоций манера изложения (что достигалось, прежде всего, описанием "от третьего лица"), в которой автору полагалось избегать любых предварительных суждений относительно сущности или причинности рассматриваемых явлений (поэтому в статьях грамматически стали преобладать безличные формы или условное наклонение).
Использование в течение длительного времени такой модели изложения научных результатов (в виде репортажа) имело далеко идущие последствия. В описании экспериментальных фактов особое внимание стали уделять их воспроизводимости. Присущие немецкому языку сжатость и точность идеально подходили к описываемой парадигме. На этом подходе было воспитано не одно поколение химиков. Новая высокоорганизованная химия особенно эффективно проявила себя в промышленности, примером чего может служить, например, бурное развитие производства синтетических красителей в Германии и Великобритании.
В этот период научная статья приобрела свою каноническую (если угодно, "ритуальную") форму. На рис. 12.1 воспроизведена часть типичной статьи по химии, опубликованной в конце прошлого века [41]. Обратите внимание на то, что ей присущи все атрибуты современной статьи - она содержит ссылки на литературу, экспериментальную часть, обсуждение результатов и рисунки. Отсутствует, пожалуй, лишь привычная нам фраза о благодарности в адрес соответствующей финансирующей организации или какого-либо национального фонда поддержки научных исследований.
На рис. 12.2 приведен отрывок из современной статьи, в которой Вольфганг Оппольцер и Румен Радинов сообщают о важном исследовании, посвященном синтезу одного (именно только одного) из двух энантиомеров мускона. Это редкое и очень ценное для парфюмерной промышленности вещество обычно получают из желез мускусного оленя. Работа является новаторской и интересной, но мне бы хотелось обратить внимание читателя не на содержание, а на манеру изложения.
![]()
Рис. 12.1. Статья в химическом журнале XIX века
[Goldman R. F. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 21, 1176-1177 (1888).]
![]()
Рис. 12.2. Первая страница статьи В. Оппольцера и Р. Н. Радинова. Воспроизведено с разрешения.
[J. Am. Chem. Soc., 115, 1953 (1993)]. (c) 1993 American Chemical Society.В чем состоит различие между этими двумя статьями, опубликованными с разрывом в столетие? Прежде всего, конечно, бросается в глаза изменение языка публикации - международным языком науки стал английский (что обусловлено очень интересными геополитическими обстоятельствами). Однако в целом, на мой взгляд, общая структура и тональность химической статьи за столетие изменились незначительно. Статья, как и полагается, сообщает о чудесных, совершенно новых вещах! Измерения, которые когда-то проводились десятилетиями, сейчас можно осуществлять за миллисекунды. Мы узнаем о том, что можно легко и просто синтезировать соединения, о которых никто и не задумывался сто лет назад. Их строение определяется почти мгновенно. Графическое оформление и компьютерный набор делают текст красивее, да и сам журнал выглядит ярче и привлекательнее (хотя, возможно, он напечатан на бумаге худшего качества). Однако повторяю, мы должны признать, что основные особенности химической статьи сохранились, и нам остается только гадать - хорошо это или плохо?
На этот вопрос, как мне кажется, нельзя ответить однозначно. Система передачи научного знания посредством публикаций в периодических изданиях очень успешно функционирует в течение более двух столетий. И все же выработанная за это время каноническая форма изложения таит серьезную опасность для развития науки. Дело в том, что сообщая о реальных фактах, сама статья является одновременно в некотором отношении "нереалистическим" произведением, поскольку в ней намеренно затемняется человеческий фактор процессов созидания и открытий в химии. Ниже я попытаюсь проанализировать, что именно "реально" происходит при написании и после прочтения научной статьи, которая, безусловно, представляет собой нечто значительно более важное, чем простое изложение сведений о каких-то фактах.
13. ЧТО СКРЫВАЕТСЯ ЗА СЛОВАМИ ТЕКСТА НАУЧНОЙ СТАТЬИ?
.Подводя итот вышесказанному, можно сказать, что, как правило, научная статья представляет собой (по крайней мере, должна представлять) сообщение о фактах, в некоторых случаях дополняемое обсуждением альтернативных механизмов и теорий, а также более или менее убедительную аргументацию в пользу некоторых из этих фактов (по традиции такое обсуждение должно носить беспристрастный и рациональный характер). В других случаях статья может сводиться к описанию новой методики измерений или новой теории. Однако самое замечательное свойство научной статьи состоит в том, что она действительно "срабатывает".
Эксперимент, достаточно подробно описанный в каком-либо химическом журнале на русском или английском языке, всегда может быть воспроизведен (вопрос о технической возможности воспроизведения не является принципиальным) любым химиком, работающим, например, в японском городе Окадзаки или в российском Красноярске; важно только, чтобы этот химик хоть как-то мог прочитать статью. Именно эта потенциальная или тем более реальная возможность воспроизведения опубликованных результатов и есть, на мой взгляд, главное и неоспоримое доказательство того, что наука действительно создает нечто, называемое "достоверным знанием" [42].
Однако с любой точки зрения содержание научной статьи всегда больше и глубже содержания представляющего ее текста. Я еще буду говорить о причинах этого явления, но они более серьезно описаны и проанализированы в прекрасной книге ДейвидаЛокка "Наука как литературный жанр" [43].
Итак, прежде всего, химическая статья - это литературное (а следовательно, и художественное) произведение. Здесь я позволяю себе небольшое, но весьма радикальное обобщение этой мысли. Что такое искусство? Этому слову разные люди придают самый разный смысл. Некоторые считают, что в основе искусства лежат эстетические чувства, другие - способность вызывать эмоциональный отклик. В качестве еще одной попытки дать определение этой поистине всеобъемлющей, но малопонятной человеческой активности я предлагаю считать искусством поиск "сущности" какого-либо природного явления или человеческих эмоций. Поэтому искусство является чем-то создаваемым, чем-то человеческим и, безусловно, неестественным (неприродным). Искусство должно быть напряженным, концентрированным и тщательно сбалансированным.
Поэтому-то и текст научной статьи, написанный автором, не является правдивым и точным описанием (если даже поверить, что такое описание вообще возможно) того, что было им обнаружено. Этот текст не повторяет записей лабораторного журнала, как, впрочем, и сам лабораторный журнал, всем известно, достоверно отражает лишь часть того, что происходит в лаборатории при проведении исследования.
Научная статья представляет собой некий текст, задуманный и созданный с большей или меньшей тщательностью (разумеется, большая тщательность всегда предпочтительнее). Многие препятствия и осложнения, возникавшие в процессе синтеза нового вещества или создания нового типа спектрометра, обычно не описываются в статье. Упомянутые же там трудности исследования обычно имеют явно риторическую основу, цель которой состоит в создании у читателя более благоприятного мнения об авторе (даже если автор подавляет в себе такое стремление, это не делает естественный позыв более слабым). Описание преодоленных препятствий должно лишь подчеркнуть значимость достигнутых результатов, как это имеет место, например, при написании приключенческих рассказов.
Химическая статья - это абстрактное описание некоей деятельности, связанной с химией. Оно задумывается и осуществляется автором, который надеется в случае успеха вызвать у читателей определенную эмоциональную и эстетическую реакцию.
Следует признать, что наши научные сообщения вовсе не являются точными отражениями или описаниями событий и фактов, а в значительной степени представляют собой литературные тексты. Должны ли мы этого стыдиться? Думаю, что нет. Более того, я даже считаю, что это обстоятельство придает текстам наших статей особую изысканность. Эти "покинутые послания", как красиво назвал тексты Деррида [44], уходят от нас к внимательным читателям в разных странах, где их переводят на другие языки, читают, оценивают и понимают. Эти послания доставляют читателям удовольствие и одновременно могут вновь "превращаться" в химические реакции и реальные новые объекты. Безусловно, в науке это и происходит ежедневно тысячи и тысячи раз.
Одно из наиболее заметных и часто упоминаемых отличий науки от искусства заключается в той особой роли, которую в науке играет хронология событий, вследствие чего научная статья всегда сопровождается длинным списком цитированной литературы. Интересно, отражает ли такой список реальную историю проблемы или только ее приукрашенную версию?
Одно из известных руководств по стилистике химической литературы, которым я пользовался в свое время, многозначительно предостерегало:
...Следует избегать перечисления в хронологическом порядке всех работ, связанных с рассматриваемой проблемой. История любого исследования может включать ошибочные начальные предположения, ложные умозаключения, неправильные трактовки и случайные стечения обстоятельств; все эти детади уместны и занимательны при специальном рассмотрении истории вопроса, но им нет места в правильно написанной статье. Статья должна с предельной ясностью представлять цели выполняемой работы, полученные в ней результаты и выводы. Случайные обстоятельства, сопровождающие данное исследование, не должны влиять на содержание конечного сообщения [45].Я лично являюсь сторонником точности и краткости сообщений, однако мне кажется, что приведенные выше советы, если им строго следовать, явно "преступны" по отношению к чисто человеческой природе ученого-исследователя. Ведь для того чтобы результаты химического исследования приобрели "ухоженный" и образцовый вид, ему необходимо скрывать и замалчивать многие свои творческие поиски и начинания. Помимо этого, термины "случайность" и "обстоятельства" тесно связаны с работой мозга и рук ученого и, более того, включают в себя и необходимые элементы "способности к открытию", т. е. интуитивного творчества в процессе работы [46].Иными словами, приведенная выше рекомендация по научной стилистике сама с очевидностью доказывает, что химическая статья представляет собой не просто точное описание обнаруженных или изученных явлений, а некий создаваемый автором текст.
14. СЕМИОТИКА ХИМИИ
Ученые верят, что истинность или ложность их высказываний не зависит ни от конкретного языка (немецкого, французского, китайского...), ни от используемых слов. Ученые считают, что слово просто обозначает какую-то физическую реальность, которую они, ученые, открывают или описывают математически. Поэтому, если слова хорошо подобраны и достаточно точно определены, то они вполне надежно обозначают и описывают соответствующую реальную ситуацию. Подразумевается также, что описание может быть совершенно адекватно переведено на любой другой язык.
На первый взгляд такая интеллектуальная позиция вполне оправданна. Достаточно вспомнить, например, как сразу же после первых публикаций о синтезе высокотемпературных сверхпроводников (типа YBa2Cu3O5-7) такие сверхпроводники начали получать в сотнях лабораторий по всему миру.
Однако реальная ситуация выглядит значительно сложнее. Слова, используемые различными языками мира, являются неоднозначными и плохо определенными. Любой словарь представляет собой сложную структуру с глубоко спрятанными "закольцованными элементами". Этот факт довольно легко проверить - возьмите словарь и убедитесь сами, насколько быстро любая цепочка определений замыкается сама на себя *. Доводы и аргументы, играющие важнейшую роль в научном сообщении, могут быть выражены только словами, и поэтому, чем более спорным является какой-либо аргумент, тем сильнее может меняться или даже упрощаться смысл используемых слов.
* Быстрое самозамыкание "цепочек определений" в словарях и ряд других очень интересных лингвистических проблем, связанных с наукой, рассматриваются в краткой философской работе Э. Шредингера "Мое мировоззрение" (Вопросы философии, № 9, 1994). - Прим. перев.Каким образом химики выбираются из этой ловушки? Обычно они пользуются приемом, который выработали лингвисты и литературные критики за последнюю сотню лет [47], т. е. используют слова как знаки или как часть некоего кода. Такой знак что-то означает, но его смысл может быть понят только после декодирования, т. е. интерпретации читателем. Если два читателя используют разные механизмы декодирования, то, читая статью, они получают два разных смысла. И все-таки работа химиков интернациональна, они могут трудиться в любой стране мира (например, американская компания может построить химическое предприятие в Германии или Бразилии, не сомневаясь в том, что это предприятие способно выпускать нужный продукт). Уверенность в профессиональной квалификации обусловлена прежде всего тем, что все химики, получая профессиональное образование, выучивают некий единый набор кодовых знаков.В какой-то степени эти мысли возникли у автора после прочтения статьи, посвященной восприятию, в книге К. Ф. фон Вейцзеккера "Язык физики" [48]. Слушая научный доклад по какой-то физической или химической проблеме, легко заметить, что доклад содержит много неточных утверждений, незаконченных предложений, пауз и т. п. Семинары по физике часто носят импровизированный характер и протекают без использования предварительно написанных заметок, в то время как специалисты-гуманитарии чаще всего зачитывают слово в слово заранее подготовленный текст. Язык лекций по физике и химии очень часто бывает неточен, однако слушатели (по крайней мере, некоторые) хорошо понимают предлагаемые им представления о реальности, поскольку лектор использует своеобразный код или набор понятий, составляющих некое общее знание. Лектор поэтому может оставлять предложения незавершенными - большинство слушателей понимают сказанное с полуслова.
Химия всегда была тесно связана с проблемами языка. Так, например, Лавуазье начинает свою знаменитую книгу "Элементарный курс химии" цитатой из аббата де Кондильяка: "Мы мыслим только посредством слов. Языки являются аналитическими методами" [49]. Далее Лавуазье следующим образом описывает ход собственной работы: "Таким образом, хотя я намеревался всего лишь сформулировать принципы Номенклатуры... работа, несмотря на мое сопротивление, сама собой развилась в трактат о Химических Элементах" [50].
Выдающийся европейский писатель Элиас Канетти, автор замечательного исследования о массовом сознании ("Массы и власть", 1963) и прекрасного романа ("Аутодафе", 1935) имел докторскую степень по химии. Канетти даже считал, что именно занятия химией позволили ему понять ценность структурного подхода к анализу действительности. Великий американский лингвист Бенджамин Ли Уорф, внесший огромный вклад в теорию воздействия языка на культуру, был по специальности инженером-химиком и окончил знаменитый Массачусетский технологический институт. Уорф всегда охотно пользовался "подходящими химическими сравнениями". В эссе о языках и логике он, например, отмечал, что "...в языках индейцев шони и нутка взаимодействие членов предложения подобно химическому соединению, в то время как в английском языке слова в предложении больше напоминают механическую смесь" [51].
Очень ценную и оригинальную книгу о связи химии и языка написал Пьер Ласло [52]. Он выявил загадочную аналогию между молекулами и их превращениями, с одной стороны, и лингвистическими структурами (такими, как морфемы, фонемы, идеограммы и пиктограммы, грамматические наклонения и т.п.), с другой. Выдвинутые Ласло идеи выходят далеко за рамки простой проблемы использования языка в химии - книга убедительно доказывает наличие параллельных структур в химии и лингвистике.
Наиболее наглядно семиотика химии проявляет себя в многочисленных изображениях молекулярных структур, украшающих почти каждую страницу любого химического журнала, благодаря чему химические статьи сразу же выделяются из текста даже при самом беглом просмотре [53]. Вот уже более века именно молекулярные структуры веществ (под структурой здесь понимается не только атомный состав, но и тип межатомных связей, их взаимное расположение в трехмерном пространстве и даже легкость их смещения относительно равновесных состояний) дают специалистам информацию о физических, химических и, в конечном счете, даже о биологических свойствах молекул.
Для химиков чрезвычайно важно умение передавать друг другу информацию именно о трехмерных структурах. А поскольку в этом случае передающая среда почти всегда двумерна (лист бумаги, экран и т. п.), им постоянно приходится решать задачи, связанные с объемным представлением различных молекулярных объектов.
15. НА ЧТО ПОХОЖА МОЛЕКУЛА?
Структурная информация, которую стремится передать химик, на каком-то уровне обязательно должна принять графический вид, так как речь идет об описании конкретного объемного объекта. Это обстоятельство сразу создает определенные сложности, поскольку специалисты, для которых эта визуальная трехмерная информация является существенно важной, могут просто-напросто не обладать талантами, необходимыми для создания изображений. Ничего удивительного в этом нет, так как при профессиональном отборе химиков артистические и художественные таланты вообще не берутся в расчет и при дальнейшем обучении студенты-химики даже не касаются основ техники рисования, поэтому их способности к созданию тех или иных изображений обычно остаются, мягко говоря, средними. Мои личные способности к рисованию (например, если надо нарисовать лицо человека) истощились еще в десятилетнем возрасте.
Каким же образом они-химики (или, если угодно, мы-химики) могут решить эту довольно сложную проблему? К счастью, помимо прямого изображения реальности, существует еще один, достаточно легкий и почти не требующий умственных усилий метод изображения, который, однако, является значительно более многозначным, чем это кажется на первый взгляд. Этот метод называется представлением и заключается в символическом преобразовании реальности. Здесь можно увидеть связи с лингвистикой и графикой. Метод имеет богатую историческую традицию и справедливо может считаться одновременно художественным и научным. Процесс представления в химии можно считать внутренним кодом химии, рассматриваемой в качестве некоторой субкультуры.
Выше уже приводился образец современной химической статьи (рис. 12.2). Взгляните на этот рисунок еще раз и обратите внимание на чертежи, выполненные в неформальной манере. Рисунки такого типа составляют часть той информации, которой обмениваются химики даже при обычной беседе, и их можно обнаружить, например, на скатерти или бумажных салфетках в ресторане после дружеского ужина коллег-химиков. На рис. 15.1 показаны подобные наброски, выполненные знаменитым химиком-органиком Р. Б. Вудвортом *.
* R.B. Woodward - В советской химической литературе обычно использовалась транскриция Вудворд или Вудвард. - V.V.)Смысл, передаваемый таким рисунком-схемкой, сразу бросается в глаза. Схемки столь миниатюрны (и их так много), что образованный читатель, даже если он не имеет отношения к химии, почти наверняка задержит на них свой взгляд и отметит их своеобразие. Похожие ощущения испытал Роланд Барт при первом посещении Японии, которую он описал в прекрасной книге "Империя знаков" [54].
![]()
Рис. 15.1. Набросок Р. Б. Вудворта (приблизительно 1966 г.).
Что означают все эти значки-обозначения? Мы все понимаем, что молекулы состоят из атомов, но каким образом, скажите на милость, можно догадаться, что многоугольник на рис. 15.2 представляет собой описание белого похожего на воск медицинского препарата с характерным острым запахом? А ведь это камфора, но единственный узнаваемый знак на приведенной структурной формуле - химический знак атома кислорода (О).
Рис. 15.2. Принятое изображение формулы камфоры. Рис. 15.3. Структурная формула камфoры с указанием всех атомов. Рис. 15.4. Молекула камфоры в трехмерном пространстве.
Рис. 15.5. Шаростержневая модель молекулы камфоры. Наиболее простое объяснение такой формы записи заключается в том, что химическое представление есть особый вид стенографии. Точно так же, как мы заменяем длинное название организации "Организация объединенных наций по вопросам образования, науки и культуры" на короткое ЮНЕСКО (UNESCO, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization), так и химик устает выписывать всеми (другими химиками) подразумеваемые атомы углерода и водорода и просто рисует так называемый углеродный скелет. Каждая вершина в этом структурном представлении - это атом углерода. Поскольку обычно валентность (число связей) углерода равна четырем, химик и его собеседники просто "пользуются кодом", в соответствии с которым все они знают, сколько атомов водорода связано с каждым атомом углерода. Многоугольник на рис. 15.2 является стенографической записью структуры, приведенной на рис. 15.3.
Интересно, действительно ли этот рисунок отражает реальную структуру молекулы камфоры? И да, и нет. На другом, более детальном уровне описания может понадобиться трехмерное изображение, и тогда будет нарисована структура, показанная на рис. 15.4.
На еще более высоком уровне исследования химику захочется увидеть "реальные" межатомные расстояния, т. е. получить изображение молекулы с точными пропорциями. Такие тонкости молекулярного строения в настоящее время легко выявить, используя быстрый и довольно дешевый метод рентгеновской кристаллографии, о которой я уже рассказывал выше. В результате этого исследования химик получит еще одно изображение структуры (рис. 15.5), напоминающее произведения компьютерной графики [55].
По-видимому, в наше время наиболее распространенным типом молекулярного представления является шаростержневое изображение. Размеры шариков-атомов, соответствующих углероду, водороду и кислороду, выбирают произвольно, однако можно построить и более "реалистическое" полусферическое изображение, используя полусферы, размеры которых соотносятся с действительными атомными объемами (рис. 15.6). Стоит отметить, что положение атомов (точнее говоря, положение ядер атомов) в этой модели точно не указано. Кроме того, представления двух молекулярных структур, приведенные на рис. 15.5 и 15.6, потеряли простоту и некоторую "портативность", из-за чего химик уже не может небрежно набросать их на листке за те 20 секунд, в течение которых слайд показывают на экране при динамичном докладе.
Рис. 15.6. Объемное (с помощью полусфер) изображение молекулы камфоры (вверху). Рис. 15.7. Два способа представления распределения электронов в молекуле камфоры (слева).
По этой "лестнице усложнения" можно подниматься (или спускаться?) без конца. Например, приходит специалист по физической химии и напоминает своим коллегам-органикам, что атомы вовсе не прибиты гвоздями к фиксированным точкам пространства, а совершают сложные, близкие к гармоническим колебания относительно этих точек. Молекулы колеблются и, следовательно, структуры перестают быть статистическими, неподвижными. Затем появляется более "крутой" специалист и вполне резонно заявляет: "А зачем мы вообще отмечаем положение атомных ядер? Ведь все химические свойства определяются электронами. Необходимо только как-то "вытащить" информацию о вероятности нахождения электрона в заданной точке и в заданный момент времени - найти электронное распределение". В этом случае молекула камфоры может быть представлена и такими распределениями, как на рис. 15.7.
Рассказ об усложнении представлений можно продолжить (собственно, его продолжает вся литература по химии), однако, по-видимому, следует остановиться и задать самим себе простой вопрос: какое из приведенных выше представлений (а мы уже имеем семь различных представлений для камфоры!) является правильным? Какое из них представляет молекулу? Пожалуй, все и ни одно (в отдельности!). Говоря серьезно, следует вспомнить, что все эти картинки являются всего лишь моделями (представлениями молекул), удобными для использования в одних конкретных целях или неудобными - в других [56]. Иногда, впрочем, именно эту же роль играет и само название камфора. В некоторых случаях достаточно использовать формулу C10H16O, иногда необходимо знать структуру, и тогда нам подходят представления типа рис. 15.2, 15.3 и 15.4. В каких-то задачах нам могутпотребоваться представления на рис. 15.5 и 15.6 или даже сложные на вид распределения на рис. 15.7 [57].
Под конец мне хочется рассказать еще одну забавную историю о камфоре. При обсуждении статьи, написанной Пьером Ласло и мной, возникла небольшая дискуссия. Мы выбрали камфору в качестве примера, поскольку эта молекула не только хорошо известна, но и имеет очень простое строение. Один из нас (Р. X.) забыл ее структуру, и ему пришлось сверить структуру с учебником и лишь затем объяснить нескольким друзьям, как следует геометрически правильно получать те самые красивые представления молекулы камфоры, которые приводились выше. К моему удивлению, все они оказались зеркальными изображениями этого широко распространенного природного вещества!
Позднее один очень внимательный читатель Рёдзи Ноёри (он прочел почетную Бейкеровскую лекцию в Корнеллском университете в 1990 г.) указал нам на ошибку в используемой "абсолютной конфигурации". Мы, естественно, бросились проверять структуру по литературным данным и вдруг обнаружили, что такая же неверная конфигурация "резвится" во многих (чуть ли не во всех) учебниках и руководствах, включая один их самых распространенных справочников "Merck Index", а также в огромном числе научных статей. Хотелось бы особо отметить, что правильная структура была приведена в каталогах фирм "Сигма", "Олдрич" и "Флюка", торгующих химическими реагентами, т. е. поставщики химических веществ оказались более внимательными к точному описанию своих товаров, чем их потребители!
16. ПРЕДСТАВЛЕНИЯ, ИЗОБРАЖЕНИЯ И РЕАЛЬНОСТИ
Присущий многим людям наивный реализм наводит на мысль, что химические формулы должны быть подобны описываемым ими реальным объектам.что, кстати, иногда справедливо. Например, современные физические методы позволяют получать изображения бензольного кольца, одного из самых распространенных "строительных блоков" органических молекул, и эти изображения в некоторых случаях (но отнюдь не всегда!) действительно похожи на химическую формулу бензола (рис. 16.1).
Рис. 16.1. Структурная формула бензола (бензольного кольца). Ученый, который надеется, что великолепные современные приборы (например, сканирующий туннельный микроскоп) позволят ему в конце концов увидеть отдельные атомы внутри молекулы, может испытать настоящий шок, "разглядывая", например, в такой микроскоп строение графита [58]. Графит представляет собой двумерную слоистую структуру, напоминающую обычную сетку для курятника, с шестигранными ячейками, похожими на бензольные кольца. Химик ожидает увидеть на экране шесть углеродных атомов, однако микроскоп показывает лишь половину атомов гексагональной структуры графита, поскольку при съемке все атомы не могут быть освещены, чему есть серьезные технические причины [59]. Между понятиями "видеть" и "доверять увиденному" существует достаточно сложная взаимосвязь. Бензольное кольцо есть всего лишь грубое приближение к реальности, и его скорее следует рассматривать в качестве метафоры описываемого молекулярного объекта.
Отберем какой-нибудь типичный уровень представления - многоугольник или его трехмерный идеализированный образ (рис. 15.2 и 15.4). Что изображено на этих странных и изящных чертежах-картинках, которыми изобилуют научные статьи? Что могут сказать о них профессиональные художники, рисовальщики или чертежники? С одной стороны, эти рисунки не изометрические проекции каких-либо объектов и, совершенно определенно, не фотографические изображения. С другой, они с очевидностью отражают попытки представить некий трехмерный объект в плоскости, с конкретной целью передать зрителю сущность этого объекта.
Меня лично изображения химических структур в журналах всегда приводят в восхищение, напоминая о том, как ученому удается заставить других людей мысленно увидеть молекулы, используя столь ничтожное количество информации. При этом рисунки содержат только намеки на истинную трехмерную размерность объектов. В качестве примера можно привести "поплавок" (рис. 16.2, слева), соответствующий структуре молекулы норборнана С7Н12, лежащей в основе камфоры. Введение дополнительных плоскостей (рис. 16.2, в центре), подчеркивающих объемность этой молекулы, покажется химику излишним и даже может озадачить.
![]()
Рис. 16.2. Три изображения молекулы норборнана С7Н12.
Некоторые химики настолько сильно увлекаются "кодированием" образа молекулы, что даже предпочитают рисовать норборнан еще проще, как показано на рис. 16.2, справа. В чем же заключена разница? Обратите внимание, что справа линии пересекаются, а не накладываются с "разрывом". Наложение линий на рис. 16.2, слева фактически было единственной и весьма тривиальной подсказкой о трехмерности молекулы, тогда как разрыв показал, что одна часть молекулы пространственно располагается за другой! Этот художественный прием отнюдь не нов, и для его понимания вовсе не надо учиться в какой-либо школе изящных искусств. Взгляните на рис. 16.3, где показан фрагмент знаменитых наскальных рисунков из пещеры Ласко [60], и обратите внимание на то, как первобытный художник использовал наложение с разрывом при переходе от ног бизона к туловищу. Разумеется, современному химику, человеку с высшим образованием, вполне по силам повторить этот художественный прием пещерного человека, жившего 15 тысяч лет назад, но химик часто просто не желает заботиться о правдоподобии изображения.
![]()
Рис. 16.3. Наскальный рисунок в пещере Ласко с изображением двух бизонов.
Наброски химиков (аналогичные показанным на рис. 12.2) всегда включают ряд значков в виде разнообразных стрелок, клиньев и пунктирных линий, которые, как отмечалось в разд. 9, представляют собой элементы некоторого визуального кода. Смысл этих значков обычно довольно прост: слошными линиями обозначают связи, лежащие в плоскости рисунка, "клиновидными" линиями - связи, направленные на читателя, а пунктиром - связи, направленные за плоскость рисунка. Поэтому любой химик сразу узнает в показанной на рис. 9.1 структуре тетраэдрическую молекулу метана СН4, которая играет особо важную роль при геометрических построениях в химии.
Использование таких значков позволяет человеку, владеющему данной системой обозначений, без труда представлять себе особенности изображенной структуры. Особенно эффективно, практически на всю жизнь, эти образы и представления "впечатываются" в нейронные сети мозга (которые контролируют процессы восприятия), когда человек держит в руках шаростержневую модель молекулы и одновременно рассматривает ее изображение (компьютеры не обладают такой способностью).
Даже мимолетный взгляд на изображения достаточно сложных молекул (рис. 12.2) показывает, что описанная выше система обозначений (линии, клинья, ...) используются довольно непоследовательно. Дело в том, что для многих химических соединений важные межатомные взаимодействия могут происходить в нескольких плоскостях, вследствие чего выбор основной плоскости становится неоднозначным. В этих случаях химики обычно начинают использовать обозначения бессистемно, т. е. автор или лектор просто сам выделяет ту плоскость, которую он считает важной для рассмотрения. В результате такого "творчества" возникают перспективные построения, которые можно сравнить с картинами художников-кубистов или с фотоколлажами Хокни, в которых один и тот же предмет показывается одновременно в нескольких построениях с различной перспективой [61]. Другими словами, молекулу действительно можно увидеть, но это наблюдение (в строгом смысле этого слова) вовсе не соответствует тому, что химик подразумевает под словом "видеть". Представление молекулы зависит от того, какой конкретный способ представления выбирает человек, вследствие чего в данной ситуации некоторая чисто человеческая алогичность забавным образом накладывается на столь естественную для человека логику.
Такие факторы, как общая направленность журнала, его экономические проблемы и используемая технология влияют не только на содержание печатной продукции, но и на характер наших размышлений о молекулах. Например, примерно до 1950 г. ни один журнал не был готов к тому, чтобы опубликовать на своих страницах структуру норборнана, показанную на рис. 16.4, справа. В журналах можно было встретить только структуру, приведенную на рис. 16.4, слева, хотя было давно (еще в 1874 г.) известно, что атом углерода является тетраэдрическим, т. е. образует четыре связи, направленные из центра тетраэдра к его вершинам.
Рис. 16.4. Норборнан. Объемные молекулярные модели уже тогда были доступны, их легко можно было построить, однако, как мне кажется, в мозгу обычного химика 20-х годов образ норборнана соответствовал только левому, но никак не правому изображению. Это было обусловлено тем, что в журналах и учебниках можно было увидеть только плоскую структуру. Поразительно, даже этот столь нереалистический двумерный молекулярный образ мог все-таки часто вдохновлять химиков на творчество (например, на синтез производных норборнана).
Возможно, все описанное выше можно сравнить с отношением человека к романтической стороне его существования, которая всегда складывается из набора лишь частично достоверных литературных и кинематографических образов.
17. ВНУТРЕННЯЯ БОРЬБА
За внешне спокойным изложением химической статьи всегда скрыто ожесточенное противостояние. В принципе это неизбежно, поскольку наука всегда связана с дискуссией, спорами и борьбой. Английское слово аргумент имеет два значения. С одной стороны, оно может означать просто нейтральное утверждение некоторого факта. С другой стороны, оно подразумевает несогласие, спор, противоположность позиций. Я бы хотел сразу особо подчеркнуть принципиальную важность для науки обоих указанных факторов. Развитие науки требует одновременно беспристрастного, логического отношения и страстного спора относительно истинности или ложности выдвигаемых аргументов (модели, теории, экспериментальных результатов). Я чувствую, что научное творчество и созидание возникают из внутренней напряженности и противоречий в личности отдельного человека. Научная публикация возникает из осознания собственной правоты и убежденности в необходимости доказать эту правоту другим.
В изящной и мягкой по тональности научной статье могут быть скрыты мощные эмоциональные порывы, риторические уловки и претензии на "захват власти". Страстное желание выкрикнуть фразу: "Я прав, а все вы ошибаетесь!" - и действительно доказать свою правоту сталкивается с общепринятными правилами приличий, в чем-то похожими на школьные правила поведения. Каждому автору приходится самому искать некий компромисс между столь противоречивыми желаниями.
Еще одно неизбежное противоречие возникает в каждой статье между экспериментом и теорией. Не секрет, что экспериментаторы и теоретики испытывают друг к другу сложные, смешанные чувства типа "любовь-ненависть". Заменив экспериментаторов и теоретиков на "писателей" и "критиков", мы сразу обнаруживаем стандартную литературоведческую ситуацию. Аналоги таких отношений легко выявить почти в любой науке (например, в экономике), позиции сторон при этом очевидны и хорошо вписываются в рамки карикатурных образов (рис. 17.1 и 17.2).
Рис. 17.1-2. Карикатуры Констанса Геллера [62].Экспериментаторы считают, что теоретики лишены чувства реальности и любят строить "воздушные замки" (при этом экспериментаторы постоянно нуждаются в теоретических построениях для понимания собственной деятельности). Теоретики обычно просто не доверяют экспериментальным результатам и не понимают, почему никто не бросается осуществлять предлагаемые ими, теоретиками, ценнейшие эксперименты (интересно, однако, чем бы занимались теоретики без контакта с реальной жизнью?).
Забавным проявлением столь сложных чувств в этом своеобразном "танце" теории и эксперимента являются квазитеоретические рассуждения, которые иногда появляются в сугубо экспериментальных работах. Изредка в таких рассуждениях содержатся некие элементы понимания, но чаще всего они представляют собой попытку использования какой-либо поверхностно понятой теоретической модели (обычно это бывает идеализированная модель редукционистского толка). Статьи такого типа обычно бывают снабжены обширными математическими выкладками, не столько из-за сложности решаемых задач, сколько из желания произвести впечатление на коллег. Кроме того, я, например, часто ввожу в свои теоретические статьи гораздо больше ссылок на экспериментальные работы, чем это необходимо, с целью "заслужить доверие" экспериментаторов. Мне кажется, что если я продемонстрирую им знание этих работ, они будут более внимательно и снисходительно относиться к моим бестолковым рассуждениям.
На страницах журналов идет еще одна необъявленная война - между чистой и прикладной химией. Интересно, что это противостояние легко прослеживается в немецких химических журналах, начиная с середины XIX века, в то время как в Великобритании (еще одной ведущей "химической" державе) оно всегда было менее заметным. Обычно автор статьи по чистой, академической химии делает небольшой реверанс в сторону промышленного использования результатов, а затем постепенно "ускользает" в сторону. Иногда можно наблюдать и полное "отступление", вызванное просто нежеланием ученого связываться с буйным и исключительно сложным миром химических технологий (например, почти никто не хочет связываться с разработкой промышленных катализаторов). Многие химики обнаруживают желание заняться производственными задачами лишь после того, как получат набор академических званий и наград.
Возможно, наиболее ожесточенная, но почти безмолвная борьба в химии происходит в связи с отбором материала для публикаций, когда научные интересы оказываются тесно связанными с экономическими. В отличие от "схваток" за "место" в химической литературе, о которых все знают или догадываются, борьба за содержание самого публикуемого текста почти незаметна. Когда решение о публикации принято, то уж сам текст априори должен быть только высокого качества. Чем ценнее полученные результаты, тем строже соперники будут проверять их. И будьте уверены, они сами позаботятся о том, чтобы ошибки (обнаруженные ими) были напечатаны и получили широкую огласку!
Еще более сложная ситуация складывается в тех случаях, когда важные решения о публикации оказываются связанными с какой-нибудь коммерческой деятельностью, и автор вынужден либо отложить публикацию до выяснения "возможностей патентования", либо вообще не печатать полученные результаты. В одном из предыдущих разделов я уже описывал историю открытия сульфаниламидных препаратов Герхардом Домагком. Поскольку Домагк работал на немецкий химический концерн "ИГ Фарбениндустри", статья, посвященная его замечательному исследованию, выполненному в 1935 г. (о синтезе первого из этих препаратов, пронтозила), была напечатана лишь спустя три года, через месяц после получения патента [63].
18. БЕССОЗНАТЕЛЬНОЕ "ОНО" В ДЕЙСТВИИ
Я придаю термину "оно" тот же смысл, который вкладывают в него психоаналитики школы Фрейда, т. е. обозначаю этим термином комплекс интуитивных желаний и страхов, присущий "коллективному бессознательному". С одной стороны, эти иррациональные импульсы (наиболее сильным из которых является агрессивность) характеризуют темные стороны нашей натуры, с другой - служат движущей силой нашей творческой активности.
Наука создается людьми с помощью изготовленных ими орудий для исследования, а мы все достаточно хорошо знаем: людям свойственно ошибаться. Движущими силами процесса познания обычно выступают любознательность и альтруизм, которые можно отнести к рациональным мотивам поведения. Однако сам процесс творения, безусловно, является иррациональным и возникает в глубинах психики, где, подобно морским чудовищам в темных и мрачных водах, существуют и борются наши страхи, способности, сексуальные стремления и психические травмы детства. Именно они "пришпоривают" нас и побуждают к действию. Сложность ситуации обусловлена не столько характером этих глубоко спрятанных мотивов человеческой деятельности, сколько тем, что побуждением к творческому акту могут становиться их непривлекательные и даже отвратительные особенности. Я хочу быть правильно понятым. Разумеется, я не ищу оправданий для безнравственности и понимаю, что ученый должен вести себя достойно и порядочно, как и любой другой человек. Однако ученый не может быть лучше других людей только вследствие своей образованности.
На первый взгляд кажется, что иррациональные побуждения можно легче и эффективнее подавлять при изложении научной мысли на бумаге. Но ученые остаются людьми, даже если они стремятся не говорить об этом в своих статьях, скрытые внутренние побуждения, лишенные смысла и логики, вырываются наружу. Если не позволить им появляться при дневном свете, то они "выползают" или "взрываются" ночью, когда все окутано мраком и никто не может видеть гадкие стороны человеческой натуры. Очевидным аналогом такого поведения служит известная всем система анонимного рецензирования. Когда моя статья приходит в химический журнал, редактор обычно посылает ее двум рецензентам, которые считаются экспертами в данной области. Через какое-то время (мой личный опыт показывает, что это происходит быстро, во всяком случае значительно быстрее, чем в литературных и гуманитарных журналах) я получаю анонимные отзывы рецензентов.
Иногда при этом от очень добрых, вполне рациональных и уравновешенных ученых приходят поразительно злобные и невероятно иррациональные послания. Взгляните на небольшую подборку из полученных лично мною рецензий.
Рецензия 1. Рассуждения в статье относятся к тому типу разговоров, которые всегда происходят на научных семинарах или в компаниях химиков, беседующих за бутылкой пива. Многие из этих доводов мне уже приходилось неоднократно выслушивать на своих семинарах от молодых одаренных студентов, однако никто из них не оказался настолько тщеславным или нахальным, чтобы посчитать их достойными опубликования, не говоря уже о том, чтобы излагать их в письменной форме от первого лица. Представляется невозможным опубликование этой статьи в уважающем себя химическом журнале, особенно в Journal of the American Chemical Society.Сейчас, когда я опубликовал уже более 300 статей, я отношусь к таким рецензиям спокойно, но в начале карьеры они казались мне убийственными. Безусловно, мои собственные рецензии являются образцами рационального и джентльменского отношения (я улыбаюсь, когда пишу эту фразу)Рецензия 2 (работа была послана в химический журнал, но рецензентом оказался физик). Работа неприемлема для публикации в Physical Review. Автору следовало бы вычислить энергию связи в этой структуре и сравнить ее с энергией связи для графита, а не просто предлагать эту энергию в качестве возможной. Обобщенный метод Хюккеля содержит ошибку порядка 3 эВ; абсолютно бесполезно печатать эту работу где-либо, за исключением химических журналов. Вам, химикам, следует резко повысить требования к уровню своих работ.
Рецензия 3. Я не являюсь и никогда не являлся поклонником деятельности Хоффмана в неорганической/металлоорганической химии. Игроки в бридж всегда недолюбливают подсказчиков (даже если эти подсказчики умны), которые подглядывают за игрой и дают советы. Хоффман очень умен, но его ума недостаточно для какой-либо позитивной деятельности. Даже самые хорошие советы быстро надоедают "игрокам".
Меня также удивляет, почему самомнение Хоффмана столь велико, что он считает необходимым печатать все им написанное в Journal of the American Chemical Society. Публикация данной статьи как раз не является необходимой, поскольку она всего лишь энная по счету в длинном и хорошо знакомом ряду таких же статей.
Разумеется, столь разгромный характер имела лишь небольшая часть рецензий, но само их появление довольно показательно. Когда я получаю такие раздражающие меня отзывы, я обычно вспоминаю отказы из литературных журналов. Эти последние не содержат таких (а иногда, вообще никаких) комментариев, приходит просто отказ.
Я думаю, что только напряженность языка спасает химические статьи от безнадежной скуки и серости. Мы пытаемся в статье передать словами понятия, которые, по-видимому, вообще не могут быть описаны словами (для описания требуются другие знаки - структуры, уравнения, графики). Более того, при этом мы еще старательно пытаемся исключить из нашего описания эмоциональную окраску восприятия, что представляется мне просто-напросто невозможным. И тогда используемые нами слова вдруг становятся избыточно "заряженными" из-за напряжения, вызванного всем тем, что осталось невысказанным.
А теперь мне хотелось бы перейти от вопросов формы изложения (внутренняя напряженность, представления структур в химии и т. п.) непосредственно к анализу содержания статей. Пусть в химической статье действительно описывается нечто новое, но ...является ли это открытием?
Примечания
39. Cм. книгу: Garfield E. in: Essays of an Information Scientist, Philadelphia: ISI [Institute of Scientific Information] Press, 1981, pp. 394-400 и приведенные в ней ссылки на литературу.
40. Shapin S., Pump and Circumstance, Social Studies of Science, 14, 487 (1984); Dear P., Totius-in-Verba-Rhetoric and Authority in the Early Royal Society, lsis, 76, 145 (1985); Holmes F.L., Scientific Writing and Scientific Discovery, Isis, 78, 220-235 (1987).
41. Эволюция стиля научных трудов рассматривается в книге: Coleman В., Science Writing: Too Good to Be True?, New York Times Book Review, September 27, 1987, p. 1, см. также: Wallsgrove R., Selling Science in the Seventeenth Century, New Scientist. December 24-31, 1987, 55.
42. Цитата из книги: Ziman J., Reliable Knowledge, Cambridge: Cambridge University Press, 1978, где дается прекрасное и гуманистическое определение того. чем является наука и чем ей следовало бы быть.
43. Locke David, Science Writing, New Haven: Yale University Press, 1993.
44. Derrida J., Signature Event Context, in: Margins of Philosophy, Chicago: University of Chicago Press, 1982, pp. 307-330; первоначально было опубликовано в книге: Marges de la philosophie, Paris: Editions de Minuit, 1972, pp. 365-393.
45. Fieser L.F., Fieser M., Style Guide for Chemists, New York: Reinhold, 1960.
46. Cм. статью: Medawar P.B., Is the Scientific Paper Fraudulent? Saturday Review. August, 1, 1864, pp. 42-43, где также обсуждается вопрос о том, насколько стандартные размеры научных статей мешают определить их истинную интеллектуальную ценность.
47. В качестве введения в современные литературоведческие теории можно рекомендовать книгу: Eagleton T., Literary Theory, Minneapolis: University of Minnesota Press, 1983.
48. Weizsacker C. F. von, Die Einheit der Nature, Munich: DTV 1974, p, 61.
49. Lavoisier Antoine-Laurent, Elements of Chemistry, New York: Dover, 1965, p. xiii.
51. Whorf B.L., Languages and Logic, in: Language, Thought, and Reality, Carroll J.B. (ed.), Cambridge: MIT Press, 1956, p. 236.
52. Laslo Pierre, La parole des choses, Paris: Hermann, 1993.
53. Cм. также статьи: Turro N. J., Geometric and Topological Thinking in Organic Chemistry, Angewandte Chemie, 98, 872 (1986); Angewandte Chemie (International Edition in English), 25, 882, (1986), где излагаются различные вопросы, связанные с использованием и обработкой геометрической и топологической информации в органической химии.
54. Barthes Roland, The Empire of Signs, New York: Hill and Wang, 1982: из книги: L'empire des signes, Geneva: Skira, 1980.
55. Разумеется, речь не идет об истинном изображении. Следует говорить лишь о результатах запрограммированной другими людьми обработки данных измерений, осуществленных при помощи приборов, созданных какими-то, неизвестными нам людьми. Я хочу поблагодарить Денниса Андервуда и Дона Бойда за рисунки, приведенные в разд. 38-41.
56. Методологические проблемы, связанные с использованием в химии различных видов моделей, рассматриваются в работах: Suckling С.J., Suckling К.Е., Suckling С.W. Chemistry Through Models, Cambridge: Cambridge University Press, 1978; Trindle C., The Hierarchy of Models in Chemistry, Croatica Chemica Acta, 57, 1231 (1984); Tomasi J., Models and Modeling in Theoretical Chemistry, Journal of Molecular Structure (Theochem), 48, 273-292 (1988). В книге: Goodman N., Languages of Art, 2nd ed., Indianapolis: Hackett, 1976, p. 171 приводится ряд значений, придаваемых термину "модель", и весьма интересные комментарии.
57. Идея о множественности возможных представлений молекулярной структуры, разумеется, не является новой и автор не претендует на оригинальность. См., например, Ourisson G., L'Actualite Chimique (January-February 1986), 41, а также блестящую и оригинальную книгу: Goodsell David S., The Machinery of Life, New York: Springer, 1993.
58. Эти ощущения описаны многими авторами: Mizes Н., Park S., Hairison W.A., Multiple-Tip Interpretation of Anomalous Scanning-Tunneling-Microscopy Images of Layered Materials, Physical Review, B36, 4491 (1977); Binnig G., Fuchs H., Gerber Ch., Rohrer H., Stoll E., Tosatti E., Energy-Dependent State-Density Corrugation of a Graphite Surface as Seen by Scanning Tunneling Microscopy, Europhysics Letters, 1, 32 (1986). В статье Hoffmann Roald, Now for the First Time, You Can See Atoms, American Scientist, 81, 11-12 (1993) автор пытается обобщить результаты дискуссии о том, что мы видим и чего не видим при использовании сканирующего туннельного микроскопа.
59. Этот вопрос оживленно обсуждается в научной среде.
60. Фотография воспроизведена с разрешения авторов из книги: Vouve J., BrunetJ., Vidal P., Marsal J., Lascaux en Perigord Noir, Perigeux: Pierre Fanlac, 1982, p. 31.
61. Основы предлагаемой Д. Хокни неокубистской перспективы изложены в книге: Hockney David, Cameraworks, New York: Knopf, 1984.
62. Карикатуры К. Геллера воспроизведены с разрешения автора из статей: Hoffmann R., Under the Surface of the Chemical Article, Angewandte Chemie, 100, 1653-1663 (1988); Angewandte Chemie (International Edition in English), 27, 1593-1602(1988).
63. О промышленном значении открытия Г. Домагка рассказывается в статье: Lesch John E., Chemistry and Biomedicine in an Industrial Setting: The Invention of the Sulfa Drugs, in: Chemical Sciences in the Modern World, Mauskopf Seymour H. (ed.), Philadelphia: University of Pennsylvania Press, 1993, pp. 158-215. Через несколько месяцев после опубликования статьи Г. Домагка группа французских ученых установила, что более простая молекула сульфаниламида обладает большей активностью, чем сложная молекула пронтосила, однако сульфаниламид не подпадал под действие патента, поскольку его синтез и бактерицидные свойства уже были описаны в печати. Более того, есть даже утверждения, что фирма "ИГ Фарбениндустри" знала об этом, но специально затягивала публикацию данных для того, чтобы запатентовать пронтосил. Этой истории посвящена статья: Le Fanu James, What Stopped the Magic Bullet? New Scientist, July 18, 1985. Однако я не могу проверить ее достоверность.
ГЛАВА 8
Наука и демократия
Разделы 39 и 42 представляют собой
переработку лекции автора,
прочитанной при получении премии Сефериса,
учрежденной Фондом Фулбрайт
[Khimika Khronika. 54, № 1, 4-8 (1992)]
Разделы 41, 44 и 45 являются переработкой
лекции памяти Пристли,
прочитанной автором на заседании
Американского химического общества (23
апреля 1990)
[Chemical and Engineering News, 68, № 17, 25-29].
37. ФИНИКИЙСКИЙ ПУРПУР И ИНДИГО
Любой человек (независимо от его слабостей, достоинств и этических принципов) всегда сталкивается с проблемой дуальности, возникающей при оценке потенциальной пользы или вреда от любого объекта окружающего мира. Автомобиль, столовый нож или телевизионная программа могут быть и полезными, и вредными одновременно. В наши дни эта дуальность особенно остро проявляется при развитии крупномасштабных химических производств по всему миру. Образ двуликого Януса маячит перед нами, как только мы пытаемся сопоставлять стоимость организации производства, возможное изобилие и цены выпускаемых продуктов, а также всевозрастающий объем отходов от больших и малых химических предприятий.
Химическое производство товаров существовало всегда, так как человечество не может не преобразовывать окружающую действительность. За тысячи лет до возникновения науки о молекулах люди разрабатывали и использовали на практике разнообразные химические процессы (связанные с металлургией, косметикой, брожением и дистилляцией, крашением тканей, приготовлением лекарственных препаратов, пищевых продуктов и т. п.), причем еще на заре человеческой истории получаемые при этом вещества становились объектом организованной коммерческой деятельности.
В связи с этим интересна история знаменитого красителя - финикийского (его называли также царским, императорским и тирским) пурпура [161]. В Древнем Риме (а еще раньше у древних евреев) пурпурная шерстяная ткань не только стоила очень дорого, но и служила предметом роскоши и символом власти. Этот краситель позволял получать оттенки от красного до темно-синего, а Плиний Старший даже писал, что "пурпур имеет цвет застывшей крови, черной на первый взгляд, но мерцающей и переливающейся при освещении". В Древнем Риме только цензоры или полководцы-триумфаторы могли носить одежды, целиком пурпурного цвета. Консулы и преторы имели право лишь на тогу с пурпурным краем, а военачальники надевали пурпурный плащ во время боевых действий.
Производство финикийского, или императорского, пурпура в Римской Империи очень строго контролировалось. Его получали только в государственных мастерских, а нарушение государственной монополии каралось смертной казнью. В Ветхом Завете древнееврейским священникам предписывалось носить одеяния, окаймленные полоской, которую окрашивали специальным пурпурным синим красителем техелет.
И финикийский пурпур, и библейский синий краситель имеют органическое происхождение, так как их получали в результате тщательной (и весьма дорогостоящей) переработки трех видов так называемых брюхоногих моллюсков (Trunculariopsis trunculus, Murex brandans и Thais haemasfoma), раковины которых показаны на рис. 37.1.
Рис. 37.1. Три вида моллюсков, из которых получали финикийский пурпур (слева направо: Murex brandans, Trunculariopsis lrunculus и Thais haemasfoma). (Фото Д. Дарена.) Воспроизведено с разрешения. [Spanier Е. The Royal Purple and the Biblical Blue, Jerusalem: Keter, 1987.]Мантия этих красивых созданий содержит пурпурную железу, которую можно сравнить с химическим заводом, вырабатывающим слизистое вещество (для цементации твердых частиц, образующихся в моллюске), а также ряд нейротоксических соединений, которые моллюск-хищник использует в своей жизнедеятельности. Помимо этого, пурпурная железа вырабатывает некую прозрачную жидкость, являющуюся предшественником красителя. Под действием кислорода воздуха, некоторых ферментов и солнечного света (последнее условие является обязательным) цвет этой жидкости последовательно меняется с белесого на гнойно-желтый, зеленый и, наконец, на синий или пурпурный. Ученые древних веков (например, Аристотель и Плиний) оставили нам подробные и ясные описания всего процесса переработки раковин и получения красителя *.* Художественное описание условий жизни в древнеримских мастерских по производству пурпура дано в одном из ранних рассказов В.Гроссмана (см. журнал "Химия и жизнь", № 1, 1992), который был химиком по образованию: это нашло отражение во многих его произведениях. - Прим. перев.Для того чтобы выделить драгоценную жидкость из мантии моллюсков, раковины необходимого типа тщательно отбирали и осторожно разламывали. После необходимых химических реакций из жидкости получали и концентрировали краситель, который в дальнейшем и использовали при крашении шерсти и шелка. Процесс обработки представлял собой простую химическую операцию (которую в наши дни называют окислительно-восстановительной реакцией), необходимую для придания красителю растворимости и способности в дальнейшем закрепляться на ткани. Следы этого многовекового химического производства археологи до сих пор находят при раскопках вдоль всего восточного побережья Средиземного моря. Похоже, что финикийские химики уже тогда столкнулись с проблемой промышленных отходов, так как огромные отвалы из использованных раковин поражают своими размерами.Наряду с описанным был известен еще один, значительно более экономичный метод получения другого красителя (очень похожего на царский пурпур и библейский синий краситель) из растения семейства гороховых Indigofera, широко распространенного в странах с теплым климатом. В частности, это растение культивируется в Индии и всегда играло важную роль в экспорте этой страны. Поле цветущего индиго показано на рис. 37.2, вверху [162] *.
* К сожалению, нам не удалось добиться удовлетворительного воспроизведения некоторых цветных иллюстраций - V.V.Процесс получения красителя индиго был описан еще в знаменитой Энциклопедии Д. Дидро в 1753 г.; на рис. 37.3 приведена иллюстрация из этой книги, где видны огромные чаны, в которых и производятся реакции ферментации и окисления.
![]()
Рис. 37.3. Производство индиго. "Энциклопедия" Дидро и Д'Аламбера.
Еще одним источником пурпурного красителя является растение вайда Isatic tinctoria (рис. 37.2, внизу), широко распространенное в Европе и Азии [163]. Когда-то в странах с умеренным климатом производство красителя из вайды играло существенную роль, однако позднее его вытеснил с рынка индиго, выращиваемый на плантациях Ост-Индии.
Что же вынуждает растения из семейства гороховых и моллюсков Средиземноморья "создавать" одинаковые молекулы? Безусловно, здесь мы еще раз сталкиваемся с обычной биохимической ситуацией, возникающей в результате чудесных переплетений различных эволюционных процессов. Можно привести еще ряд примеров, когда совершенно разные типы организмов производят одинаковые очень сложные молекулы. Например, непеталактон (важнейшая составная часть кошачьей мяты) присутствует не только в цветках мяты, но и в организме некоторых насекомых, а буфадиенолиды (входящие в состав многих сердечных лекарственных препаратов) содержатся как в яде тропических жаб, так и в обычных светлячках [164].
Во второй половине XIX в. было установлено, что пурпурный краситель, получаемый из моллюсков и с плантаций индиго или вайды, имеет в своей основе одну и ту же молекулу (естественно, названную индиго), структура которой показана на рис. 37.4. Аналогичные структуры, где два атома водорода замещены атомами брома, были обнаружены даже в организмах некоторых животных.
Рис. 37.4. Структурная формула индиго. В конце XIX в., в период бурного развития химии, немецкие ученые синтезировали индиго. Конечно, их работы в значительной степени стимулировались острой научной любознательностью, однако исследователи ставили перед собой и совершенно ясные практические и коммерческие цели, так как в результате этого синтеза возник огромный по объему рынок красителей, в котором производство индиго до сих пор играет важную роль.
38. ХИМИЯ И ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Примитивное производство пурпура из моллюсков на "протофабриках" древней Финикии неожиданно обнаруживает много общего с многотоннажным производством синтетического индиго, развернутым в начале XX в. известными фирмами "Байер", "Дегусса" и "Хёхст". Разумеется, масштаб переработки природного сырья возрос. Финикийцы ничего не знали о природе используемых ими фотохимических реакций, но осуществляли их с исключительной тщательностью и старательностью (звучит весьма привычно, не правда ли?), получая полезный и ценный продукт, имеющий высокую коммерческую стоимость. Промышленность красителей в Германии также начиналась с переработки природных материалов (каменноугольная смола, нефть. этанол, поташ, уксусная кислота и т. п.), но промышленный синтез XIX в. в отличие от примитивного производства обычно включал много стадий. Современное химическое производство, как мы хорошо знаем,. состоит из сотен физико-химических операций, проводимых в сосудах из стекла и стали. Объем производства позволяет окрашивать миллионы синих джинсов в год [165].
Во второй половине XIX в. промышленность красителей в Германии развивалась столь бурно, что на ее основе выросли производства лекарственных препаратов, искусственных удобрений и взрывчатых веществ. В этом не было ничего специфичного только для Германии, так как всякое знание (в том числе и всякое химическое знание) всегда было и есть универсальным, всеобщим. Во всех промышленно развитых странах все большая часть валового национального продукта оказывается связанной с химией.
Рис. 38.3. Некоторые сведения о внешнеторговом балансе США за 1972-87 гг. (ось абсцисс - годы, ось ординат - объем торговли в миллиардах долларов). Благосостояние наций, прямо или косвенно, зависит от химии, т. е. от коллективного умения преобразовывать природу. Оценивая роль химии в мировой экономике, следует учитывать все существующие процессы переработки природных ресурсов: изготовление пищевых продуктов, металлургические процессы (в сущности, они чисто химические), производство всех видов энергии (сжигание угля, нефти или природного газа, безусловно, можно отнести к химическим процессам). По моим оценкам, с химией связана примерно четвертая часть ВНП (валового национального продукта) любой промышленно развитой страны. Многие экономисты в своих расчетах ограничиваются рассмотрением "чисто химических" производств, однако и при этом химический сектор экономики выглядит весьма внушительно и включает производство синтетических волокон и пластиков, крупнотоннажное химическое производство, производство удобрений, горюче-смазочных материалов, катализаторов, адсорбентов, керамики, ракетных топлив, красителей и покрытий, эластомеров, сельскохозяйственных химикатов, лекарственных препаратов и многое другое. Доходы от продажи продуктов химической переработки в США в 1990 г. достигли 4,32x1011 долларов, причем большая часть этой огромной суммы относится именно к переработке, а не к стоимости исходных материалов.
В США химическая промышленность - не только одна из важнейших отраслей экономики. Она вносит значительный положительный вклад в национальный баланс внешней торговли (который, кстати, в целом, как правило, отрицателен). Данные по отдельным статьям экспорта-импорта США, приводимые на диаграммах (рис. 38.3), наглядно демонстрируют, что значительные успехи американской внешней торговли связаны только с производством химических продуктов и авиационной техники [166].
В табл. 38.1 приведены данные по производству 20 важнейших химических продуктов в США на 1993 г. (иначе говоря, 20 "хитов" этого сезона).
Таблица 38.1. Двадцать основных
продуктов химической промышленности США,
произведенных в 1993 г. (тыс. т)
[Facts and Figures for the Chemical Industry, Chemical. and Engineering News,
31, July 4 1994].
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
Серная кислота Азот Кислород Этилен Известь (оксид кальция) Аммиак Гидроксид натрия (едкий натр) Хлор Метил-трет.-бутиловый эфир Фосфорная кислота Пропилен Карбонат натрия Дихлорэтан Азотная кислота Нитрат аммония Мочевина Винилхлорид Бензол Этилбензол Диоксид углерода |
36,1 29,4 20,9 18,5 16,7 15,3 11,6 10,8 10,7 10,4 10,1 10,1 8,1 7,6 7,5 7,0 6,1 5,5 5,3 4,7 |
Разумеется, такое огромное количество химикатов не может производиться ради пустяковых целей. Люди покупают и используют их не только для создания дорогих и роскошных предметов потребления, но и ради хлеба насущного в прямом и переносном смысле этого слова (хотя бы по той причине, что серная кислота, первая в приведенном списке, используется в основном в производстве удобрений для сельского хозяйства). Конечно, само производство таких огромных объемов различных химикатов не может не привести к возникновению многих проблем.Анализ типов продуктов, входящих в список первой двадцатки, тоже дает пищу для размышлений. Студенты-химики, которым приходится подолгу зубрить свойства кислот и оснований, не напрасно тратят свое время - в первой двадцатке мы видим три кислоты (серную, фосфорную и азотную) и три основания (известь, гидроксид натрия и аммиак). Кислоты и основания, действительно, активно участвуют почти по всех химических преобразованиях.
Современные методы ведения сельского хозяйства, включающие развитую агрохимию, сумели обеспечить в XX в. питание (не всегда полноценное, но в общем-то достаточное) населения нашей планеты, несмотря на исключительно высокие темпы демографического роста. Этот успех был обусловлен применением химических удобрений, но именно интенсивное земледелие с масштабным использованием химикатов создало ряд серьезных проблем. Вымывание удобрений из почвы резко нарушает естественный водный баланс, а отходы химического производства вместе с использованными пестицидами и гербицидами наносят значительный ущерб всему живому, включая человека. В целом, это приводит к нарушению естественных циклов природных процессов и к глобальному изменению климата. Все эти проблемы чрезвычайно важны и актуальны, но голодные дети во всех уголках планеты буквально умоляют накормить их, и приходится производить все больше химических удобрений, используя, по крайней мере, семь продуктов из приведенного выше списка.
Перечень 20 важнейших продуктов химической промышленности с годами почти не меняется. В 1993 г. этот список не был пополнен ни одним новым веществом. Изменения заметны лишь при сравнении длительных интервалов времени (например, 50 лет). Начиная с 1940 г., в списке появились только следующие новые вещества: этилен, метил-трет.-бутиловыи эфир, пропилен, дихлорэтан, винилхлорид и этилбензол. Все они служат сырьем для производства полимеров, синтетических волокон и различных пластмасс.
Рис. 38.4. Структурная формула метил-трет.-бутилового эфира, "восходящей звезды" химического производства. Между прочим, если бы бензин официально считался химическим продуктом, то он, безусловно, возглавил бы приведенный выше список, поскольку объем заливаемого в баки автомобилей бензина только США в 6 раз превышает объем производства серной кислоты. Количество расходуемого бензина столь велико, что в первую двадцатку веществ входит даже соединение, используемое лишь в качестве присадки к бензину, а не являющееся топливом. Это метил-трет.-бутиловыи фир (МТБЭ) (рис. 38.4); - "восходящая звезда" химического производства, так как его потребление только за 1993 г. возросло на 121% (а ведь стоило бы вложить деньги в это производство!). Сам факт, что МТБЭ вошел, а точнее говоря, эффектно ворвался в "первую двадцатку", еще раз демонстрирует как американскую страсть к автомобилю, так и все большую роль, которую играют в мире соображения экологии и правительственные меры по регулированию технических характеристик топлива. В настоящее время из всех известных веществ, повышающих октановое число бензина, именно метил-трет.-бутиловый эфир является наиболее реальной и перспективной альтернативой тетраэтилсвинцу, который опасно загрязняет окружающую среду. Содержание МТБЭ в бензине может доходить до 7%. Взгляните на его структуру (рис. 38.4) и подумайте о том, какие еще молекулы нам предстоит создать?
39. АФИНЫ
С тех пор как финикийцы научились использовать фотохимические процессы для получения пурпура, прошло очень много времени, человеческое сообщество изменилось. Возникшая на заре человечества древняя идея демократии развилась настолько, что теперь и мужчины. и женщины имеют право распоряжаться своей Судьбой (хотя женщины получили это право все-таки на 2400 лет позднее). Демократия подразумевает некий общественный договор (его можно назвать социальным контрактом), который гарантирует в отношениях людей принцип равенства. Если люди живут единым обществом, то они сами определяют легитимность своих поступков (прямо или косвенно, через делегирование полномочий). Власть не принадлежит какому-либо повелителю (неважно, называют ли его королем, царем, секретарем партии или аятоллой).
Стоит особо отметить, что несколько десятилетий назад идея демократии вернулась и на прекрасную древнюю землю Эллады, где она зародилась примерно 2500 лет назад после реформ Клисфена. Эта идея возрождалась в Истории неоднократно, что еще раз напоминает о вечной борьбе между известными с античности формами правления - демократией, олигархией и тиранией. Противостояние этих форм правления не только продолжается в наши дни, но и обретает новый смысл, поэтому мне хочется рассмотреть это великое социальное изобретение - демократию - в несколько необычном аспекте, а именно как организацию такого механизма взаимодействия власти, науки и технологии, который позволяет обществу, например, производить около 0,5x108 т серной кислоты в год.
Классическая афинская демократия иногда принимала довольно радикальные формы, но ее принципы всегда оставались очень простыми. Государство обеспечивало всем гражданам право быть выслушанным и право голоса при принятии решений. Строго говоря, этими правами не обладали женщины, рабы и весьма интересная категория жителей - мэтэки (постоянно проживающие в городе иностранцы-союзники), однако не стоит требовать от древнего общества слишком многого и судить его в соответствии с современными стандартами.
Обязанности, которые налагались городом-государством на своих граждан, были столь значительны, что их даже трудно сравнивать с современными. Большая часть этих обязанностей относилась к сфере политики, поскольку афинская демократия требовала непосредственного участия (в виде устных выступлений, речей и голосования) в общественной жизни от всех своих граждан (число граждан Афин, обладавших политическими правами, составляло в эту эпоху около 17 тысяч). Попробуйте представить себе заседание судебного жюри, приговорившего Сократа к смерти при соотношении голосов (виновен/невиновен) 280 : 220! А ведь это не было единственным судебным заседания (дикастериа) в Афинах в этот день! Иногда в течение дня проводилось до девяти судебных разбирательств [167].
Важнейшими и постоянными элементами древнегреческой демократии были доверие народу, разделение общественной (то койнон) и частной (то идион) сфер жизни, общественный договор между личностью и государством. То, что эти понятия (в их классической афинской форме) не сохранились до наших дней, свидетельствует о том, что битва за справедливость и основные права человека никогда не кончается. Достаточно вспомнить о том, что происходит сейчас, когда я пишу эти строки, в Бирме, на Кубе или в Ираке. На наших глазах произошли замечательные события в Восточной Европе. Ярким и незабываемым эпизодом этой вечной борьбы стала трагедия, разыгравшаяся начале июня 1989 г. на площади Тяньанмин в Пекине.
40. ДЕМОКРАТИЗИРУЮЩИЙ ХАРАКТЕР ХИМИИ
Развитие науки и технологии в основном способствует улучшению условий жизни (хотя, конечно, иногда приводит и к тяжелым последствиям). В связи с этим мне бы хотелось особо подчеркнуть тот факт, что воздействие науки вообще (и химии, в частности) является существенно и неизбежно демократизирующим.
150 лет назад мои предки жили в австро-венгерской провинции Галиции, и окружавшая их действительность вовсе не была романтическим райским уголком, точно так же, как и сейчас вовсе не рай какая-нибудь деревушка, затерянная в болотах ДР Конго (Заира). Мир был жесток и враждебен (для множества людей он остается таким же и в наши дни), и лишь небольшому числу его обитателей удавалось жить в гармонии с окружением. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно пройтись по старым кладбищам или почитать записки наших предков; в недалеком прошлом множество детей умирало, не достигнув зрелости, а рождению ребенка нередко сопуствовала смерть матери. Поэтому я всегда возмущаюсь, выслушивая очередной выпад против развития технологий (например, против современных методов интенсивной агрохимии или производства новых лекарственных препаратов). Модные антитехнологические настроения свидетельствуют об отсутствии простого человеческого сочувствия к чужим страданиям.
Ученые и инженеры могут справедливо гордиться многими достижениями нашего современного общества: за время жизни одного поколения численность населения Земли удвоилась; в мире сократилась смертность и уменьшились страдания от болезней; появилась возможность регулирования рождаемости; наша жизнь получила яркую многоцветность и мы избавлены от запаха помоев; многие (хотя и не все) болезни стали излечимы; все большее число людей получают больше электричества, продуктов питания и свежего воздуха и, наконец, широким слоям населения стала доступна духовная пища (от массового издания "Рамаяны" до "Рондо" Моцарта в радиопередаче).
Конечно, наука и техника могут быть поставлены на службу темным силам человеческой натуры и использоваться для порабощения, пропаганды, насилия и даже пыток, что зачастую служит основанием для обвинения науки и ученых в своеобразном "этическом нейтралитете". Однако не следует забывать, что зло в мире возникает не только из-за неправильного использования научных достижений. В мире существуют, например, и такие проявления несправедливости, как роскошная жизнь элиты в слаборазвитых странах или жестокая эксплуатация собственного населения привилегированными классами.
Простые технологические решения, нацеленные на улучшение качества жизни человека, могут вызывать "противодействие" и "сопротивление" Природы. Возможно, использование здесь прямых представлений о "конфронтации" не совсем уместно, поскольку правильнее было бы говорить о сложной взаимосвязанности всеГ системы в целом, когда всякое участие или вовлеченность вызывает некие изменения. Например, интенсивное использование сельскохозяйственных химикатов и применение антибиотиков в медицине невольно способствует естественному отбору и развитию таких форм микроорганизмов, которые гораздо лучше умеют сопротивляться действию пестицидов или соответствующих лекарств. Однако мне все равно представляется, что общее интегральное воздействие науки на развитие общества является безусловно демократизирующим в полном смысле этого термина. Ведь именно наука делает доступными для все более широких слоев населения предметы потребления и удобства, что ранее доставалось только привилегированному меньшинству.
41 . ЗАБОТА ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Демократия в политике сводится к преобразованию общества, причем этот процесс столь же необратим, как и развитие химии - науки о преобразовании вещества. Мне хочется особо подчеркнуть это обстоятельство, поскольку в последнее время я все чаще замечаю, что мои коллеги-химики забывают или скептически относятся к ценностям демократического устройства общественной жизни.
Позвольте мне представить, в несколько окарикатуренном виде, некоторые из суждений, распространенных в среде химиков-профессионалов. Занимая в обществе, как правило, достаточно высокое материальное положение, обычно мы считаем это просто вознаграждением (разумеется, нам всегда кажется, что оно недостаточно) за вклад, вносимый в развитие общества. Недовольство химиков своим общественным положением обычно связано не с материальной, а с нравственной оценкой нашей деятельности. Мы не получаем заслуженного УВАЖЕНИЯ!
Общественное мнение настроено против нас, химиков, и вешает на нас коллективный ярлык "загрязнителей окружающей среды". Человечество живет в атмосфере бессмысленного и иррационального страха перед химией, который можно назвать хемофобией. Иногда кажется, что все СМИ просто вступили в заговор против химиков. Что мы, например, должны думать о поведении известной американской актрисы Мэрил Стрип? Кто внушил ей те бредовые мысли о химическом составе яблок, с которыми она выступила в Конгрессе США? Историю с Мэрил Стрип (газетчики назвали это "аларгейтом") имеет смысл рассмотреть подробнее, поскольку на этом примере можно прояснить некоторые характерные особенности взаимодействия науки с демократическим обществом [168].
Алар, или даминозид, - регулятор роста растений; это вещество входит в число тех примерно двух дюжин химических агентов, которые официально разрешено применять для ускорения созревания яблок. Алар позволяет продлить этот процесс во времени, а также выращивать более твердые и качественные плоды. Лишь очень незначительное количество алара попадает в яблоки и там в результате метаболизма превращается в асимметрический диметилгидразин (АДМГ), содержание которого в яблоках настолько мало что практически н может оказывать никакого биологического воздействия на организм человека. Некая группа, именующая себя "Советом защиты национальных ресурсов" и ставящая своей целью информирование общественности, вдруг "обнаружила" факт использования алара и с помощью средств масс-медиа стала распространять панические сведения о канцерогенности метаболита АДМГ. Напуганные владельцы супермаркетов быстро убрали с прилавков яблоки, выращенные с использованием алара, не пытаясь даже оценить разумность выдвигаемых алар-паникерам) обвинений. В конечном счете фирма-производитель алара ("Юниройял Кэмикал") прекратила продажу этого фитогормона *.
* Здесь нельзя не вспомнить о шумихе, поднятой в конце 80-ых годов журналистами и политиканами определенного толка, в связи с присутствием в советской противодифтеритной вакцине ничтожного количества ртутьсодержащего консерванта - мертиолата. Результатом был отказ запуганных родителей от вакцинации детей и последующая эпидемия дифтерита. - V.V.Большинство химиков инстинктивно откликнулись на все эти события следующим образом: 1) сказали "ах!", "ох!", "какой ужас!"; 2) сделали попытку серьезно опровергнуть доводы группы информаторов общественности и их главной активистки Мэрил Стрип; 3) восприняли описываемую историю в качестве типичного примера иррациональной хемофобии, упомянутой выше.Должен сознаться, что моя собственная реакция не была последовательной, и я занимал попеременно то одну, то другую из трех описанных позиций. Однако моя самая первая реакция (и как химика, и как человека) может быть описана следующими словами: "Вот здорово! А я и не знал, что в моих яблоках есть синтетические химикалии!" Я действительно не знал о существовании алара, хотя, конечно, понимал, что яблоки обрабатывают разнообразными химическими препаратами (удобрения, гербициды, инсектициды, фунгициды, ускорители созревания и что-нибудь еще в этом же роде).
В детстве я просто вытирал яблоко, прежде чем съесть его, а с годами, как и большинство людей, выработал привычку мыть фрукты, причем именно с целью смыть с их поверхности остатки применяемых для их обработки химических веществ. Однако я не знал, а может и не желал знать, что какие-то вещества могут проникать внутрь яблок и сохраняться там. Я ничего не слышал относительно АДМГ, об уровне его содержания в яблоках или о возможных биологических эффектах его применения. Возможно, многие люди испытывали те же чувства. Мне самому ситуация сильно не нравится (мне неприятно состояние неведения), поскольку я являюсь профессором, доктором наук и, по мнению многих, хорошим химиком. Стыдно при этом ничего не знать о содержимом яблок! Впрочем, и сами термины (алар, даминозид) не прибавили мне знания. У меня лишь возникло чувство недовольства собой (за собственное незнание) и раздражение против тех, кто, выращивая яблоки, вводит в них новые вещества и не сообщает об этом потребителям. Я почувствовал неполноту своего образования, "утаившего" от меня важную информацию.
Существует точка зрения, что если даже мы чего-то не знаем, то это знает кто-то другой, и нам бы следовало доверить наше здоровье этому кому-то. Такая позиция представляется мне наивной, ненаучной и недемократической. Недемократичность проявляется не только в том, что мы имеем право знать, но и в том (и этот аспект представляется мне даже более принципиальным), что будучи гражданами, которым общество дало возможность получить химическое образование, мы обязаны знать.
Позиция незнания наивна, она позволяет игнорировать многое из того, что нам известно из истории о человеческой натуре. Разумеется, большинство производителей товаров и торговцев очень внимательны к вопросам безопасности выпускаемой и продаваемой продукции, поскольку от этого зависит их репутация. Однако исторический опыт дает нам множество совсем других примеров (вспомните хотя бы некоторые библейские сюжеты, скандал с детским питанием Бич-Нат или махинации с созданием системы судоходных каналов вокруг Нью-Йорка).
И наконец, вера в кого-то другого является ненаучной просто потому, что ученые по своей сути призваны анализировать, проверять и не доверять никаким ярлыкам или наклейкам.
42. НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В ЭПОХУ КЛАССИЧЕСКОЙ ДЕМОКРАТИИ
Мне бы хотелось вновь вернуться к эпохе классической афинской демократии и немного поразмышлять о том, как бы могла развивать. ситуация с применением алара в те далекие дни. Прежде всего, использование нового вещества, представляющего потенциальную опасностьдля общества, необходимо было бы обсудить на общем собрании граждан, называемом экклезия. Такое обсуждение безусловно диктовалось представительным характером афинской демократии. Природу политических процессов и их связь с наукой можно почувствовать ь следующем отрывке из торжественной речи на похоронах Перикла, текст которой приводится у Фукидида:
Наши сограждане, занимаясь своими обычными торговыми или хозяйственными делами, остаются одновременно главными судьями в любых вопросах, связанных с общественной жизнью. Мы презираем тех, кто интересуется лишь своими частными проблемами и не принимает участия в делах государства, так как мы, граждане Афин, способны и должны обсуждать все события, касающиеся нас и нашего города. Мы не только не считаем публичное обсуждение таких вопросов чем-то особенным, а наоборот, полагаем такое обсуждение необходимым предварительным условием для любого сколь-нибудь важного и серьезного начинания [169].Из приведенного текста следует, что граждане города-государства считали себя способными судить о вещах и событиях, независимо от их технической и научной сложности. Разумеется, при этом принимались во внимание опыт и квалификация конкретных людей, и, например. высшие военные руководители (стратеги) обычно назначались из лиц, которые ранее уже проявили себя успешными военачальниками (как было и при назначении самого Перикла).Интересно обратиться к свидетельствам античных авторов, касающимся науки, знаний и мудрости вообще. Известно, что своими политическими успехами Афины во многом были обязаны мощной технологической базе (военная техника и соответствующая стратегия, оружие, быстроходные корабли триремы, доходы от серебряных рудников и т. п.). Поэтому мне казалось, что таких свидетельств будет достаточно много, однако удалось обнаружить лишь скупые упоминания о технике и науке. В Конституции Афин Аристотеля упоминаются контракты на сдачу рудников в аренду и организацию работ. Обычно такие контракты разыгрывались по жребию (полетай) среди представителей различных родовых групп афинян. Назначения на должности инспекторов мер и весов также производились по жребию. Из договоров об аренде рудников можно узнать об ужасающих условиях работы горняков. В свете современных политических теорий весьма интересным выглядит предложение Ксенофонта о национализации находящейся в частном владении рабочей силы (т. е. рабов) на Лаврионских рудниках [170].
Древние Афины имели два источника поступления серебра. Часть его получали из аллювиального белого золота, т. е. природного сплава золота, серебра и других металлов. Основную же часть серебра добывали, как и на упомянутых Лаврионских рудниках, из залежей галенита (сульфид свинца). После сортировки руду подвергали сначала обогащению, используя остроумную гидравлическую систему, а затем восстановительному обжигу с древесным углем, в результате чего происходило восстановление оксидов. Неочищенное серебро (точнее свинцово-серебряную смесь) далее подвергали так называемому купелированию. В этом процессе, известном с глубокой древности, свинцовая руда нагревается в сосудах, изготовленных из костной золы к глины. В процессе купелирования при продувании воздуха неблагородные металлы окисляются, а полученные оксиды растворяются в оксидах свинца и всплывают, так что после удаления пены остается благородный металл (в данном случае чистое серебро).
Рис. 42.1. Серебряная афинская тетрадрахма (приблизительно 440 до н. э.). Из каталога аукциона древнегреческих и римских монет фирмы Сотсби (27-28 октября 1993, Цюрих). Особый интерес для граждан Афин представляли технические вопросы, связанные с постройкой быстроходных трирем, обеспечивающих морскую мощь государства. Этим занимался назначаемый орган управления буле (подобный нашему сенату), но решение о постройки принималось голосованием экклезии. При этом конструкторов будущих кораблей собрание выбирало (а не назначало по жребию), что свидетельствует о важности этого назначения. Мне не удалось выяснить, могло бы собрание выбирать кораблестроителей повторно, аналогично тому, как выбирали стратегов.
Хотелось бы подчеркнуть еще одно обстоятельство. Как я уже упомянул, мои попытки узнать что-нибудь существенное об отношении афинской общественности к занятиям наукой оказались мало успешными, Возможно, это объясняется тем, что соответствующие записи просто не сохранились. Однако более вероятно, что образование, промышленность, сельское хозяйство и торговля (а также связанная с этими вопросами технология) в Древней Греции относились не к политике (т. е. к общественно значимой сфере жизни), а к частной деятельности, которая целиком оставлялась на усмотрение самих граждан и не обсуждалась публично.
Самый позорный эпизод в истории греческой демократии связан с судом над Сократом. Хотя окончательный приговор и был частично спровоцирован высокомерной непреклонностью самого философа, однако память об этой казни до сих пор беспокоит нашу совесть и сознание, так как искателя истины (если не ученого, то просто вопрошающего человека) и пророка заставил замолчать народ. Приговор Сократу был вынесен не тираном, а 280 голосами его сограждан. Неудивительно, что его ближайшие последователи, Платон и Аристотель, относились к демократии враждебно и мечтали о государстве, управляемом правителями-философами или экспертами. Мне представляется, что такие идеи действительно навсегда останутся всего лишь мечтой интеллектуалов, и в следующем разделе книги я попробую рассмотреть эту тему более подробно [171].
43. ПРОТИВ ПЛАТОНА, ИЛИ ПОЧЕМУ УЧЕНЫЕ (И ИНЖЕНЕРЫ) НЕ ДОЛЖНЫ ПРАВИТЬ МИРОМ
Прислушиваясь к легкой и иронической беседе в компании коллег-ученых, посторонний легко уловит в ней нотки недовольства и вечный набор жалоб на несовершенство мира. При более серьезном разговоре можно выделить размышления о рациональности науки, привычные всем обвинения в адрес политиканов, а также презрительные реплики гносительно некоторых "достижений" в искусстве и гуманитарных науках, которые естественники на современный лад именуют "мягкими". Часто разговор переходит на рассуждения о том, что если бы страна управлялась рациональными научными методами, то тогда (о, тогда!) все проблемы были бы решены.
Частично эти разговоры можно отнести к разряду стандартных "внутрицеховых" концепций, характерных для многих профессий, однако некоторые из этих идей скрывают в себе примитивное ошибочное мировоззрение, которое веками пронизывает многие культуры и политические системы. За самыми современными теориями рационального управления обществом можно вновь обнаружить наивную веру Платона в необходимости правителей-философов (кстати, совершенно неочевидно, что Платон включил бы в число таких правителей лиц плебейского происхождения, каковыми являются многие современные ученые).
Наука наших дней является исключительно успешным социальным изобретением цивилизованной Европы, и ее можно рассматривать в качестве весьма эффективного и прибыльного предприятия, вырабатывающего достоверное знание об окружающем нас мире и использующего это знание для преобразования природы и общества. Основой науки является тщательное исследование природы и нашего взаимодействия с ней (которое правильнее было бы назвать вторжением в природу). Например, какой-то ученый находит молекулу, ответственную за цвет финикийского пурпура, а следующий ученый начинает модифицировать эту молекулу и синтезировать пурпурные красители с новыми или более яркими оттенками.
Ученый упрощает весьма сложный окружающий мир, как бы разлагая его на элементы. Именно этот процесс, включающий в себя и математизацию описания, я называю анализом (разумеется, не имея ввиду только химический анализ). Открывая или создавая что-либо (в разд. 9 я уже пытался показать, что в этой метафоре первичным выступает именно "созидание"), ученый открывает для себя новое поле исследований, результаты которых могут оказаться загадочными и удивительными. Однако ученый никогда не сомневается в принципиальной возможности анализа полученных результатов, иначе говоря, он верит, что решение существует - краситель императорского пурпура имеет какую-то структуру; панды не размножаются в неволе по каким-то объективным причинам и т. д. Ученые, конечно, понимают, что причинная зависимость может оказаться сложной (одна переменная или общий эффект могут быть связаны с разнообразными факторами), однако эта сложность не имеет для них принципиального характера, так как подразумевается, что все факторы могут быть проанализированы и учтены раздельно достаточно сообразительными и подготовленными "адептами" научного сообщества, которые общаются друг с другом на едином языке (например, на ломаном английском - улыбнемся!).
Весь этот умело и тщательно сконструированный мир, в котором живут и работают ученые, резко контрастирует с причудливой и подверженной случайностям реальностью мира человеческих эмоций и организаций. Подумайте сами, существует ли какая-нибудь единая причина молодежной наркомании? В чем состоял смысл братоубийственной Гражданской войны в США? Кто воюет против кого в бывшей Югославии? Есть ли логика в романтической любви? И вообще, должны ли мы иметь какую-то заданную программу действий?
Почти все в окружающем нас мире не поддается анализу научными методами, и сам этот анализ, в сущности, всегда довольно примитивен (даже если он выглядит очень сложным). Окружающий мир и реальная жизнь всегда вызывали ожесточенные морально-этические споры и дискуссии, связанные с понятиями справедливости и сравнительной оценки. Иногда эти споры удается разрешить посредством четкого обозначения позиций сторон, поиска альтернатив и обсуждения возможных последствий. Иногда приносят пользу даже совершенно бессмысленные диалоги, в которых противопоставляются несовместимые этические установки, но происходит откровенное и чистосердечное объяснение людей друг с другом. Благодаря такому катарсису и действует механизм представительной демократии. Личные и социальные проблемы нельзя разрешить, исходя лишь из научных требований о существовании единого, рационально обоснованного решения.
Мне кажется, что ученые вообще склонны переоценивать роль и ценность рационального подхода к действительности. Это отношение легко понять, поскольку мы, ученые, постоянно видим высокую эффективность систематического анализа в научно-технических исследованиях. Возможно поэтому, когда сложность окружающего мира сбивает нас с толку или угрожает и вредит нам, мы невольно начинаем наивно мечтать о том, чтобы "дикость" мира человеческих эмоций и коллективных действий тоже подчинялась каким-либо рациональным принципам, которые науке еще предстоит открыть в будущем.
Забавно, но религия (которую, по общему мнению, наука "вытеснила" из общественного сознания) тоже, в принципе, предлагала людям весьма похожую точку зрения (по моему личному мнению, столь же неудовлетворительную). Мы склонны видеть мир в черно-белом варианте, и поэтому нам очень хочется, чтобы серые "пятна на изображении", которые почти постоянно врываются в наше сознание из реальной жизни, просто исчезли. И нам кажется, что этого можно было добиться (т. е. сделать мир более "правильным"), если бы только деятели и создатели этого реального мира (наиболее неприятные из них - политики и политиканы) начали прислушиваться к нашим рациональным доводам.
В конце XX в. мы стали свидетелями краха еще одной научной и технократической утопии - марксизма. В странах с самыми различными культурными традициями (России, Китае или Кубе) марксизм продемонстрировал свою полную экономическую несостоятельность и извратил социальную основу общественной жизни своей не знающей границ коррумпированностью. Ученым не нравится, когда им напоминают, что марксизм является именно "научной" социальной доктриной. Маркс и Энгельс черпали свои идеи из старой традиции научного прогноза развития общества. Социализм, который они предвидели, был основан на мифе бесконечного прогресса, который, в свою очередь, сводился к мифу о способности людей преобразовывать общество, аналогично тому, как они преобразуют природу.
Ученые не должны управлять миром, но ... какое, собственно, место они должны занимать в обществе? Мое мнение, что им не следует входить во властные структуры, но они должны участвовать в политическом процессе и сохранить за собой право выступать в качестве "голоса разума", давать здравые советы и противостоять иррациональным общественным тенденциям; в этой ситуации их компетентность тесно переплетается с социальной ролью. В то же время ученые, получающие власть, должны помнить, что "интеллектуальная спесь" и высокомерные претензии на исключительное обладание истиной не раз приводили и могут приводить к самым бесчеловечным эксцессам.
Я отдаю себе отчет в том, что в сказанном много преувеличения и ученым скорее можно поставить в вину именно недостаточную вовлеченность в политические процессы. Стоит отметить, что когда ученые появляются на общественной "сцене", они ведут себя не лучше (но и не хуже!) остальных "актеров", участвующих в "спектакле". Например. инженеры и ученые традиционно играют важную роль в политической жизни Франции, начиная с Лазара Карно и его внука Сади Карно *, и кончая моим бывшим аспирантом Аленом Девако. В то же время модель жесткой экономики и другие известные политические достижения и идеи Маргарет Тэтчер вряд ли можно как-то связать с ее химическим образованием и ученой степенью по химии, полученной ею и молодости.
* Во избежание недоразумения отметим, что речь идет о президенте Франции Мари-Франсуа Сади Карно (1837-1894), который был племянником знаменитого Сади Карно (1796-1832), одного из основоположников термодинамики. - Прим. перев.44. РЕПЛИКА В СПОРЕ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕВ передовой статье журнала "Science" его редактор Филип X. Абельсон попытался обобщить еще одну возможную точку зрения на проблему охраны окружающей среды. Я приведу лишь начальные и заключительные фразы этой статьи, эффектно озаглавленной "Токсический террор: фантомный риск":
Длительное время общественность видела лишь одну сторону общей проблемы опасностей, связанных с загрязнением окружающей среды, особенно с загрязнением ее промышленными химикатами. Те немногочисленные специалисты, которые пытались дать обществу объективное и сбалансированное описание состояния дел в этой области, столкнулись с существующим де факто грозным и опасным союзом работающих на самих себя средств массовой информации, щедро финансируемых экологических организаций, заинтересованных в бюджетных подачках правительственных организаций, и юристов, занявших оборону за судейскими барьерами... Рассматривая всю историю нагромождения заявлений и выступлений всех этих "предсказателей" экологического апокалипсиса, невольно приходишь к выводу, что им не хватает здравомыслия, уважения к фактам и честности. Их выводы и заявления вряд ли могут считаться достаточным обоснованием предлагаемой затраты триллионов долларов на борьбу с призрачными опасностями [172].Поскольку я, как уже было сказано выше, весьма высоко оцениваю демократизирующую, прогрессивную сущность химии, заявления типа процитированной передовицы поражают меня своей ошибочностью. Они не только не способствуют созданию сколь-нибудь уравновешенной психологической и моральной позиции в вопросах охраны окружающей среды, но и отражают весьма нездоровое отношение к демократическому процессу вообще.В существующем противостоянии трудно найти золотую середину, но я все же попытаюсь это сделать. В чем состоит (или как должен формулироваться) достойный ответ химиков на озабоченность общественности вопросами охраны окружающей среды? Мне кажется, что надлежащий ответ должен отражать следующее:
1. Прежде всего, следует признать, что общественный страх основан как на оценках сугубо технического риска (т. е. на некоторых "фактах"), так и на восприятии опасности (т. е. на психологических, зачастую субъективных факторах), причем эти оценки (которые я попытаюсь разделить более четко) могут не совпадать друг с другом.Реально оценить степень риска очень трудно. В основном эта проблема сводится к конкретным задачам аналитической химии и создания специальной аппаратуры, что часто сопряжено с сугубо профессиональной изобретательностью при конструировании устройств и наработкой химических приемов для надежного определения ничтожных количеств искомых веществ.2. Необходимо уяснить себе, что внедрение новых изобретений неизбежно создает новые опасности для людей и их имущества. Демократическое общество обязано учитывать психологическое восприятие риска в качестве законного довода граждан, независимо от того, насколько нам это нравится.
3. Необходимо сознавать, что рассмотрение требований защитников окружающей среды полностью соответствует принципам нашей общественной жизни, так как демократия - это свобода выражения противостоящих точек зрения.
В то же время восприятие риска, на мой взгляд, не может входить в оценку технологического риска, т. е. не может быть соотнесено со словом "опасность" в буквальном смысле этого термина. Восприятие риска содержит сильную психологическую компоненту, что в значительной степени влияет на то, что можно назвать "уполномоченностью". Этим термином я обозначаю способность кого-либо контролировать степень риска в опасной ситуации, учитывая одновременно и реальную опасность, и степень ее психологического воздействия [173].
Мне кажется, что в личном восприятии риска доминирующую роль играет именно чувство "уполномоченности", т. е. сознание своей правомочности и причастности. Человек чувствует себя гораздо безопаснее за рулем автомобиля, чем в салоне авиалайнера, хотя статистика аварий говорит об обратном. Почему многие из нас без опаски ведут машину даже после небольшой порции спиртного? Да просто потому, что автомобилем управляем мы сами, в то время как, например, самолет ведет кто-то неизвестный. Многие опасения, связанные с мнимой или действительной возможностью техногенных катастроф (например, в атомной энергетике), обусловлены не столько недостаточностью знания и понимания, сколько острым чувством того, что ситуация не контролируется нами самими.
Уполномоченность в принятии решений требует не только доступа к необходимой информации, но и демократических принципов управления. Даже самые лучшие современные системы общественного устройства очень далеки от идеалов демократии. Поэтому ни рост объема знаний, ни повышение уровня образования и подготовки не смогут избавить общество от чувства страха, например, перед синтетическими материалами до тех пор, пока сами люди не начнут принимать политические решения, свободно обсуждать и оценивать пользу и вред применения этих новых материалов.
Предлагаемая точка зрения нисколько не радикальна и не оригинальна, в сущности ее разделяют все специалисты по проблемам риска. Например, Питер М. Сандман, руководитель одной из крупных экологических программ, считает, что:
Наиболее разумная политика состоит в том, чтобы общество было достаточно информировано и уполномочено принимать решения... Это не означает, что информированное общество будет более терпимо относиться к риску. Оно будет просто способно к более разумной оценке уровня приемлемого или допустимого риска. В то же время даже высокая степень информированности почти не имеет значения в обстановке, когда люди лишены права принимать решения и объяснение ситуации не сопровождается диалогом [174].Сандман уделяет большое внимание "искажающим факторам", которые необходимо учитывать при оценке психологического восприятия риска. Я отмечу лишь некоторые из них:• Добровольность. Большинству людей риск представляется значительно более приемлемым, если они имеют выбор, а их не принуждают к этому. При возможности выбора у людей не возникает чувства нарушения их законных прав. Я приведу простой пример: многие любят горнолыжный спорт, но наверняка возмутятся, если кто-то просто поставит их на лыжи и столкнет с заснеженного склона.Не совершаем ли мы ошибку, создавая законодательство, основанное не только на оценке технического риска, но и на несколько неопределенном моральном восприятии риска? Мне кажется, что такой подход совершенно справедлив, так как закон всегда имеет своим основанием не только материальную сторону проблемы, но и соответствующие моральные аспекты. Если вам не нравится эта позиция, то задумайтесь о смысле дебатов в комиссиях Конгресса по таким острым вопросам, как насилие над детьми или приемлемость эвтаназии для физически неполноценных лиц преклонного возраста.• Мораль. Американское общество за два последних десятилетия уже выработало некую позицию - оно считает загрязнение окружающей среды не просто вредным, а очень опасным. Поэтому следует учесть, что всякие разговоры относительно соотношения "риск/цена" кажутся людям неуместными и бездушными, если риск не имеет морального оправдания. Как вам понравится, если начальник полиции в ответ на сообщение о появлении в округе маньяка, пристающего к детям, начнет обсуждать с вами степень "разумного риска"?
• Распространение опасности во времени и в пространстве. Предположим, что некая опасность А убивает случайным образом примерно 50 человек по всей стране, а опасность В проявляется лишь один раз за несколько десятилетий и с вероятностью 1/10 уничтожает округ с населением 5000 человек. Теория вероятности дает нам одинаковое математическое ожидание смертности (50 человек в год), однако из-за "искажающего" психологического фактора опасность А представляется приемлемой, а опасность В - нет [174].
Завершая рассмотрение проблемы гражданской уполномоченности. я бы хотел еще раз выразить свое почтение древним грекам не только за их великий вклад в философию, но и за способность создавать оригинальные социальные структуры, которые действительно давали гражданам чувство уполномоченности и причастности. Механизмы древней демократии (общие собрания, буле, дикастерия, постоянная смена состава органов власти) вовлекали в систему управления буквально все население. Некоторые из "социальных изобретений" древних афинян. безусловно, стоило бы вспомнить и ввести в наши дни, например. процедуру эутуны, в соответствии с которой любое официальное лицо должно было давать детальный отчет о своей деятельности по окончании срока своих полномочий. Я нахожу эту идею восхитительной считаю, что такая процедура должна стать стандартной при уходе с поста любого чиновника, который имел возможность извлекать прибыль из своих служебных прав и возможностей.
Возвращаясь к проблеме отношения к защитникам окружающей среды, хотелось бы отметить следующее обстоятельство. Многим xимикам страхи общественности кажутся иррациональными, но они не хотят учитывать, что психологически с чувством страха следует бороться не только соображениями разума и уполномоченности принятия решений, но и образными сравнениями (возможно, такие сравнения следует проводить в первую очередь). Поэтому мне хочется обратиться к своим друзьям, коллегам-химикам, со следующим советом. Ни в коем случае не позволяйте себе ожесточиться, выслушивая очередную яростную речь о вредном воздействии химикатов на среду обитания. Не старайтесь убедить своего оппонента научными или аналитическими рассуждениями. Попробуйте быть с собеседником чистосердечным и искренним. Представьте, что вы успокаиваете своего ребенка, который проснулся ночью от кошмарного сна. Если ему приснилась железнодорожная авария, неужели вы станете равнодушно объяснять ему в этот момент, что авария происходит редко и что вероятность быть укушенным собакой значительно выше?
Я вовсе не хочу уподоблять опасения защитников окружающей среды детским страхам. В течение двух последних столетий (а эти столетия, безусловно, принадлежат химии) наука и технология преобразили действительность. При этом мы (в основном, из самых лучших побуждений) увеличили опасность качественного изменения климата Земли. Я подозреваю, что количество азота, связанного за это время из атмосферы по методу Габера-Боша (этот процесс можно смело назвать шедевром химической изобретательности), уже сравнимо с общим количеством биологически связанного азота [175]. Все эти изменения произошли буквально мгновенно, если сравнивать с временными масштабами природных геологических изменений. Древнегреческая богиня земли Гея была достаточно сильна, чтобы игнорировать действия человека и самовосстанавливаться, но ведь в те времена человек играл в природе незначительную роль*.
* К сожалению, богиня земли Гея уже в древности не могла сопротив ляться антропогенному изменению природы. Например, добыча серебра на Лаврионских рудниках (описанная выше в разд. 42) требовала сжигания oгромного количества древесины, что, в конечном счете, привело к полному исчезновению лесов Аттики. - Прим. перев.Мы можем воочию наблюдать многочисленные последствия нашего вторжения в природу: озоновый слой атмосферы истончается, воды планеты становятся кислыми и загрязненными (интересно, чем мы будем мыть яблоки?), исторические памятники культуры начинают разрушаться и гибнуть под открытым небом. Во Флоренции из-за неблагоприятного воздействия окружающей среды пришлось убрать с площади Синьории знаменитую статую Давида работы Микеландже-ло. Все это должно разбудить в каждом из нас острое чувство тревоги за окружающий мир.45. ХИМИЯ, ОБРАЗОВАНИЕ И ДЕМОКРАТИЯ
Для меня лично дискуссия по поводу алара стала очень полезным, успокаивающим и поучительным событием, которая позволила значительно глубже понять проблему, чем любое "выпускание паров" и перебранки с защитниками окружающей среды. Эта история позволила мне узнать кое-что новое о химии, точно так же, как и трагедия в Бхопале. Будущие "химические" катастрофы научат нас еще чему-нибудь. Мышление человека всегда работает острее, когда сознание сталкивается с чем-то критическим или опасным, будь то несчастье, другой человек или даже что-то неприличное и скандальное. Дурные события тоже могут быть использованы в познавательных целях.
Мне бы хотелось поэтому обсудить вопросы образования, которое я лично считаю важнейшей составляющей демократического процесса, причем его следует рассматривать одновременно и как привилегию, и как обязанность каждого гражданина. Я имею в виду не научную необразованность, которая как раз беспокоит меня мало (повторяю, что все сказанное - чисто личная точка зрения), а недостаток образования вообще как фактор, ограничивающий наши возможности и снижающий конкурентоспособность экономики в мировом масштабе. Ниже я попытаюсь рассмотреть "химическую необразованность", которая является следствием несовершенства нашей образовательной системы и в которой меня беспокоят два следующих момента.
Во-первых, непонимание того, как "работает" мир вокруг (особенно когда это связано с новшествами, которые мы сами привносим), вызывает у людей чувство отчуждения, обедняет нашу жизнь из-за недостатка знаний, заставляет нас чувствовать себя духовными импотентами, не способными к реальным действиям. Не понимая закономерностей окружающего мира, люди начинают придумывать тайные причины или новых богов, уподобляясь далеким предкам, которые страшились молний, затмений, огней святого Эльма или серных испарений вулканов.
Во-вторых, говоря о химической необразованности, я бы хотел вновь вернуться к теме демократии. Пренебрежение химическими знаниями выступает в качестве еще одного барьера на пути демократического процесса, и я хочу еще раз повторить, что простые граждане должны получить полномочия принимать решения по всем касающимся их вопросам - от генной инженерии и организации переработки отходов до обеспечения безопасности производства и контроля над выпуском наркотических препаратов. Можно привлекать экспертов для выяснения преимуществ или недостатков конкретных процессов или веществ, а также для обсуждения их возможностей, достоинств и риска применения, однако эти специалисты не должны обладать правом принятия решений. Это право должно остаться за народом и его представителями. Ответственность, которую при этом возлагают на себя люди, требует от них достаточного знания химии, хотя бы для того, чтобы они могли критически воспринимать успокоительные речи экспертов-химиков, которые тоже могут, в принципе, сговориться и поддержать любую гнусность (увы, дело обстоит именно так).
Отсюда вытекает необходимость организации курсов начальной и средней подготовки по химии для достаточно широкой аудитории. В соответствии с этим, необходимо создание системы подготовки и оплаты преподавателей таких курсов, которые должны давать правиль ное представление об интеллектуальной сущности химии и одновременно заинтересовывать слушателей и стимулировать их активность Слушателями курсов должны быть студенты нетехнических специальностей и просто любознательные граждане, а не профессионалы. Я уверен, что из них могут вырасти новые химики, блестящие специалисты по преобразованию вещества. Но все это не сможет осуществиться. и многие люди никогда не проявят своих химических способностей. пока мы не разъясним их друзьям, родственникам и соседям (я подразумеваю все 99,9% населения, которые не являются химиками) самое главное - чем именно занимаются химики [176].
Примечания
161. Основная часть материала этого раздела почерпнута из книги: Spanier E. (ed.), The Royal Purple and the Biblical Blue, Argaman and Tekhelet: The Study of Chief Rabbi Dr. Isaac Herzog on the Dye Industries in Ancient Israel and Recent Scientific Contributions, Jerusalem: Keter Publishing, 1987. Последние данные по истории производства финикийского пурпура представлены в статье: McGovern P.E., Michel R.H., Royal Purple Dye: The Chemical Reconstruction of the Ancient Mediterranean Industry, Accounts of Chemical Research, 23, 152-158 (1990).
162. Sandberg Gosta, Indigo Textiles, Asheville, N.C.: Lark Books, 1989. Я благодарю проф. Сандберга, собравшего прекрасную коллекцию тканей, за разрешение использовать рис. 37.2 и 37.3 из его книги.
163. Я благодарю проф., д-ра Pay (Rauch W.) из Гейдельберга за прекрасную фотографию поля Isatis tinctoria (рис. 37.2, внизу).
164. Smith R.М., Brophy J.J., Cavill G.W.К., Davies N.W., Iridodials and Nepetalactone in Defensive Secretion of the Coconut Stick Insects, Graeffea crouni. Journal of Chemical Ecology, 5, 727 (1979); Eisner T., Catnip: Its Raison d'Etre, Science, 146, 1318-1320 (December 4, 1964); Eisner Т., Wiemer D.F., Haynes L.W., Meinwald J., Lucibufagins: Defensive Steroids from the Fireflies Photinus ignitus and P. marginellus, Coleoptera: Lampyridae, Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 75, 905-908 (1978); Natural Products Chemistry, Nakanishi K., Goto T, lto S., Natori S., Nozoe S. (eds.), vol. I, Tokyo: Kodansha, 1974, pp. 469-475.
165. История создания промышленности синтетических красителей изложена в книге: Travis A.S., The Rainbow Makers, Bethlehem: Lehigh University Press, 1993.
166. Dertouzos M.L., Lester Richard K., Solow R.М., and the MIT Commission on Industrial Productivity (eds.). Made in America: Regaining the Productive Edge, Cambridge: MIT Press, 1989, p. 7. Рис. 38.3 воспроизведен из этой работы. (c) The Massachusetts Institute of Technology.
167. Проблемы демократии в древних Афинах обсуждаются в книгах: Moore J.М., Aristotle and Xenophon on Democracy and Oligarchy, Berkeley: University of California Press, 1986; Aristotle, The Athenian Constitution, Harmondsworth: Penguin, 1984; Hansen Mogens H., Was Athens a Democracy? Det Kongelike Danske Videnskapernes Selskab, Historisk filosofiske Meddelelser, 59, 2-47 (1989). Я весьма благодарен проф. Лину С. Абелю, который ознакомил меня с этими трудами.
168. Иные точки зрения на проблему, возникшую из-за применения алара, можно найти в работах: Sewell Bradford Н., Whyatt Robin М., Hafhaway Janet, Moff Lawrie, Intolerable Risk: Pesticides in Our Children's Food, New York: Natural Resources Defense Council, February 27, 1989; Rosen Joseph D., Much Ado About Alar, Issues in Science and Technology, (Fall 1990), 85-90. Cм. также: Marshall Eliot, A is for Apple, Alar, and ...Alarmist? Science, 254, 20-21 (October 4, 1991); Whelan E.M., Toxis Terror: The Truth Behind the Cancer Scares, 2nd ed., Buffalo, N.Y.: Prometheus, 1993; Phantom Risks: Scientific Inference and the Law, Foster K.R., Bernstein D.E., Huber P.W. (eds.), Cambridge: MIT Press, 1993.
169. Thucydides, The Peloponnesian War, New York: Modern Library, 1942, p. 105.
170. Cм. книгу: Healy John F., Mining and Metallurgy in the Greek and Roman World, New York, Thames and Hudson, 1978 и приводимые в ней ссылки на литературу. Я благодарен Петеру Гаспару, который познакомил меня с этим ценным источником информации.
171. Я прочитал книгу И.Ф. Стоуна [Stone I.F., The Trial of Socrates, New York: Little, Brown, 1988], в которой автор пытается беспристрастно описать ситуацию, связанную с осуждением Сократа, и даже "представить точку зрения афинской общественности, чтобы убрать пятно позора и преступления, которым суд над Сократом покрыл Афины и древнегреческую демократию". Я не могу согласиться со Стоуном, хотя исключительно высоко ценю его как человека и писателя.
172. Abelson Philip H., Toxic Terror: Phantom Risks, Science, 261, 407 (Jule 23, 1993).
173. Проблема "приемлемости риска" в вопросах экологии рассматривается в работах: Slovic Paul, Perception of Risk, Science, 236, 280-285 (April 17, 1987); Russell Milton, Gruber Michael, Risk Assessment in Environmental Policy-Making, Science, 236, 286-290 (April 17, 1987). Cм. также статью: Goleman Daniel, Hidden Rules Often Distort Ideas of Risk, New York Times, February 1, 1994, p. С1.
174. Sandman Peter М., Risk Communication: Facing Public Outrage, ERA Journal (November 1987),21-22. Переписка с Робертом Сандманом по поводу этой публикации была для меня весьма плодотворной.
175. Kinzig Ann P., Socolow Robert Н., Human Impacts on the Nitrogen Cycle, Physics Today, 47, 24-31 (November 1994).
176. Моя точка зрения на проблемы научного и технического образования близка к позиции Джереми Бернштейна, одного из крупнейших специалистов по истории и философии науки. В книге Cranks, Quarks, and the Cosmos, New York: Basic Books, 1993 он уделяет много внимания проблемам "культурного отчуждения", "технологического замешательства" и "технологической неизбежности", рассматривая их в качестве императивов общественного развития новейшей истории.
Публикуется с любезного разрешения издательства "Мир" |