Доктор хотел было встать и подойти, чтобы помочь. Но один из учеников шамана протянул к нему руку с растопыренными пальцами, и доктор вдруг кувырнулся головой вперёд, чуть в костёр не угодил. Но тут же снова сел и заморгал глазами:
— Что за чертовщина?
К нему подскочил толмач и тихо сказал:
— Сидите, не двигайтесь, товарищ военврач, шаман улетел в верхний мир. Его нельзя трогать, а то не вернётся…
Прошло некоторое время, шаман очнулся. Он поднялся с земли и, захватив бутылку, ушёл в чум… Над углями шипело мясо. Помкомвзвода отдал старшине плату и велел всем идти отдыхать. Эвенки остались праздновать… Утром старшина стойбища сказал, что надо идти в Чёрную падь, так велел Торганэй.
Чёрная падь
Так называлось дикое лесное урочище с непроходимым болотом и буреломами. Командир нашего отряда долго совещался с доктором дядей Лёшей, идти ли. Решили идти. Это был нелёгкий путь. Тропа, вдоль которой двигалась группа поиска, виляла из стороны в сторону, то взбиралась на сопки, то спускалась к оврагам, обходя громадные кедры и сосны. Завалы и подлесок, словно сговорившись, цепляли за ноги. Только эвенки шли по непролазной чаще, как по парку культуры и отдыха. За целый день прошагали от силы километров восемь — десять. Следующие дни были похожи на предыдущий…
Но всё когда-нибудь кончается. Закончился у болота и наш переход. «Чёрная падь, — сказал старшина и добавил: Велеть люди отходить в сторона, делать стоянка. Торганэй будет звать ветер».
Курсанты повалились под деревья на короткий отдых, после чего принялись ставить палатки. Я смотрел на шамана. Он долго оглядывал край болота, шумно втягивая носом воздух. Иногда опускался на колени, что-то бормотал и нюхал землю. Потом поднимался, снова втягивал воздух и шёл дальше. Двое вооружённых курсантов следовали за ним в отдалении.
Первый день результатов не дал. Вечером шаман потребовал снова водки, однако командир отряда сказал, что пока поиски не будут закончены, ничего не даст. Эвенки вроде как были недовольны, но промолчали.
Шаманы не врут
На следующий день поиски начались с раннего утра. Торганэй снова тянул и тянул ноздрями воздух. Потом распрямился и подошёл к командиру отряда.
— Однако китайца быра…
Кто-то из курсантов всплеснул руками:
— Во гад, он же по-русски говорит, а молчал…
Командир не понял.
— Какой китаец, откуда здесь китайцы, я никакого следа не вижу.
— Китайца — хунхуза. Другой сапог, лапа… унка…
Он ещё что-то проговорил по-эвенкийски. Старшина перевёл:
— Говорит: китайца-хунхуза из-за кордона за панты приходил. У них обувь мягкая, как лапа тигра. След не оставляет.
Торганэй вытянул руку вправо, в сторону дальнего пригорка с большими камнями.
— Она сопка ходира. Там… Там ночевара… Твоя черовека забирать хотера, ружье стреряра. Однако промазара. Твоя черовека масинка бросара, тозе стреряра — хоросий винтовка, хоросий стрелок. Одна хунхуза убивара, другая не убивара, ранира…
— Откуда он это знает? — спросил командир. — Может, водки хочет и врёт?
Старшина стойбища тихо сказал:
— Шаман никогда не врёт. Если обманет — сила его уходит. Ищите…
Двое курсантов побежали вниз, в кусты, куда указывал шаман, и скоро притащили исковерканный велосипед с проткнутыми шинами.
Торганэй уткнулся носом в руль, потом в седло. Сел на землю и тихо запел, качаясь из стороны в сторону. Старшина тихо сказал:
— Он кровь чует… Однако, узе много доздя было-было…
Работа шамана
На следующий день Торганэй срубил длинную тоненькую берёзку, очистил от веток, снял кору и обжёг получившийся шест на углях. Несколько раз он выходил из палатки, брал горячую палку и нюхал, глубоко втягивая её запах.
— Чего он не ищет? — спросил командир у старшины. Тот отмахнулся:
— Хоцес находить, не месай. Торганэй — хороший шаман, дело знает…
Целый день он сушил и нюхал свою палку. И на ночь поставил у огня своего помощника. А утром, чуть рассвело, ушёл на край болота. Мы остались в лагере, а красноармейцы потом рассказывали, что он бродил у бочагов, то и дело втыкая в болотную жижу свою палку, и нюхал, нюхал… А к обеду прибежал красноармеец из посланных следить за шаманом и прямо у входа в палатку закричал:
— Товарищ командир! Там шаман труп нашёл…
Конец истории
К болоту доктор меня не пустил. Не видел я и того, как запаковывали тело в брезент, как привязывали к волокуше… Командир выдал шаману обещанную водку, и мы двинулись в обратный путь. Он был не менее трудным, пока не добрались до оставленных машин.
В части командир группы поиска рассказал, что по указаниям шамана они вытащили из болотной жижи безголовый труп, в котором доктор признал тело пропавшего. Голову и своих убитых хунхузы унесли с собой…
Останки убитого в запаянном гробу предали земле. А среди жителей военного городка ещё долгое время шли разговоры: «Как это шаман учуял место, где застрелили Белых?»
Глава 6. О техническом прогрессе и об электронном анализаторе запахов
Зачем нам ещё один анализатор
Запахи, их воздействие на человека и умение жрецов и алхимиков изготавливать душистые и исцеляющие снадобья всю историю человечества были окружены ореолом таинственности и наукой исследовались недостаточно полно. Природа химических чувств по сей день весьма загадочна. В её исследовании так или иначе сталкиваются индивидуальные особенности и возможности человека с объективными данными и выводами, необходимыми науке. Может быть, поэтому многие годы осуществлялись лишь отдельные попытки решения проблем объективного распознавания запахов. Я не зря подчёркиваю слово «объективного». Потому что, как, надеюсь, вы помните, никакие данные существующих биолокаторов, или данные живых существ, не могут считаться истиной в последней инстанции. Все люди по-разному воспринимают ароматы. Каждую собаку-ищейку могут сбить с толку тысячи случайностей… Каков же выход? Только один: нужен искусственный аппарат, прибор, лишённый эмоций и не зависящий от внешних или внутренних факторов, способный различать запахи и давать исследователю однозначные ответы.
Подобные требования были понятны и известны всем. Но как их воплотить в конкретном приборе, когда, строго говоря, мы не совсем представляем себе природу того, что ищем?
Успехи электроники в области техники оптических и слуховых устройств конца XX века не могли обойти стороной и моделирование таких ощущений, как запах и вкус.
Дело в том, что электронное устройство в принципе может решить массу проблем, которые существуют даже для специально обученных и тренированных людей. Например, каждый живой нос имеет свои индивидуальные параметры, которые как-то влияют на его обоняние. При долгой работе любой человек-«нюхач» (как и собака-ищейка) устаёт. Его обоняние адаптируется к запаху, притупляется.
Да и в любом состоянии чувствительность к запаху зависит от физического состояния (начиная от здоровья «нюхача», его настроения и душевного настроя). Всё это влияет на субъективность в оценках исследуемого запаха и вкуса. «Электронный же нос» неутомим. Он не подвержен простуде и настроению, и два, три, десять и сто одинаково настроенных электронных приборов, анализируя один и тот же запах или вкус, будут давать единый результат.
Среди инженеров-разработчиков давно существует убеждение, что в принципе электронное устройство может и должно превосходить возможности существующих биологических анализаторов. Всё дело в создании избирательных приборов. А их свойства зависят от технологии (в частности, от нанотехнологии).
Немного о названии
В 1980 году исследователи английского университета Вар-вика в Ковентри впервые всё же отобрали наиболее часто встречающиеся запахи и предложили «линейку сенсоров» для их детектирования. Получились, может быть, и не совсем основные ароматы (как, скажем, чистые цвета спектра или ноты — до, ре, ми, фа, соль, ля, си), но их анализаторы выделяли запахи, которые входили во многие другие букеты.
Новые технологии позволили синтезировать и создать вещества, которые из букета запахов избирали всё больше отдельных ароматов и реагировали только на те, на которые были настроены. Это означало улучшение избирательности — главной трудности синтетических сенсоров.
Придумали и новый подход для анализа ароматов. Если раньше разработчики старались выдёргивать из «душистого букета» по цветочку и каждый исследовали по отдельности, последовательно друг за другом, то теперь стали сразу исследовать весь «образ запаха» множеством по-разному настроенных сенсоров одновременно. Такой мультисенсорный подход оказался весьма плодотворным. И эта идея позволила создать новый тип искусственных аналитических систем.
Кстати, название новому направлению работ дали тоже специалисты университета Варвика. Они решили по аналогии с носом человека назвать его «электронным носом» или «Е-nose». Название укоренилось, и в настоящее время, когда за разработку новых устройств взялись многие солидные фирмы, является общепризнанным.
Сенсорные технологии
Главным препятствием для разработчиков первых моделей «электронного носа» являлась всё-таки неважная избирательность имеющихся синтетических сенсоров, их технологическое несовершенство. Это положение качественно изменилось в конце 1980-х годов.
Ещё в самом начале десятилетия в печати появились сообщения о разработке керамического сверхпроводящего материала (на основе оксидов ряда металлов), годного для анализа газов. Раньше других в качестве первичных приёмников были использованы металлооксидные сплавы. Эти ранние и достаточно несовершенные разработки позволили возникнуть нескольким коммерческим проектам, а следовательно, и получить финансирование. «Металлооксидные детекторы» применили для первых моделей электронных анализаторов. Конечно, у них имелось много недостатков. Но благодаря относительно простой технологии изготовления, низкой стоимости и коммерческой доступности именно этот тип детекторов получил вначале наиболее широкое распространение.
В августе 1991 года под руководством научно-исследовательского центра НАТО состоялся первый симпозиум в данной области. Он вызвал значительный интерес других исследовательских групп в мире, и количество научных коллективов, работающих над сходными проблемами, стало неуклонно возрастать. Были созданы более удачные (но и более дорогие) материалы и детекторы для последующих моделей «Е-nose».
Немного об оксидах
Оксиды — соединения химических элементов с кислородом, в которых сам кислород связан только с менее электроотрицательными элементами. Поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. Оксиды могут вступать в окислительно-восстановительные реакции и таким образом работать в качестве детекторов среды, в которую помещены.
Ныне существует уже не только металлооксидные детекторы, но и целый отряд других, предназначенных для анализа газообразных смесей. Есть, например, перспективные модели для анализа паров пахучих веществ на базе проводящих органических полимеров. Есть семейство сенсоров, основанных на измерении приращения массы, есть оптические волоконные сенсоры, есть и другие. Сегодня созданы уже модели третьего поколения.
Всё это результаты развития нанотехнологий, о которых так много говорят в наши дни и которым в какой-то мере принадлежит будущее современной техники.
«Е-nose» — «Электронный нос»
Создание прибора, распознающего запахи, — задача сугубо нашего времени. Времени быстрого прогресса в области электроники, создания небывалых оптических и акустических устройств. Тут вам и приборы ночного видения, способные видеть в темноте, как совы, и микрофоны, улавливающие звуки лучше любых живых существ, и многие иные диковинки. Немудрено, что проблема создания техники, подобной «обонятельному снаряду», встала перед учёными и инженерами во весь рост.
Главной препоной на начальном этапе создания высокочувствительных сенсоров являлась, как я уже говорил, их низкая избирательность (селективность). Первые модели путались в запахах, не могли чётко разделять их. Новый принцип мультисенсорного анализа дал мощный толчок развитию этой техники. Сегодня уже целый ряд компаний сделали серьёзные заявки на применение разработанных приборов для оценки, например, качества пищевых продуктов, для мониторинга окружающей среды и медицинской (по запаху) диагностики, а также для весьма нетрадиционного использования в криминалистике и в специальной военной технике.
Запах и обоняние всегда были окружены ореолом таинственности. Люди с трудом представляли себе природу химических чувств. А их исследование в течение многих лет проводилось лишь в практических целях. И лишь изредка предпринимались отдельные попытки воспроизвести их искусственным путём.
О линейке запахов и о неподкупности «Е-nose»
Надо признать, что современные технологии, участвовавшие в создании «электронного носа», немало сделали вообще для аналитического приборостроения, обеспечив переход на новый, более высокий уровень. Немудрено, что количество научных коллективов и коммерческих фирм, работающих над проблемами и технологиями в области «электронного носа» и приборостроения вообще, неуклонно растёт.
Каковы же, хотя бы очень кратко, возможные области применения новых разработок? Прежде всего детекторы смогут фиксировать бактерии и компоненты химического оружия. В отличие от собаки, «электронный нос» может точно указать на конкретное вещество. Есть и другие возможности, например, антитеррористического плана — определение наличия взрывчатки на расстоянии. А это верная ловушка для террористов и смертников. «Е-nose» на таможне может служить для поиска оружия и наркотиков, запрещённых препаратов, веществ, загрязняющих воздух, и поможет в решении множества иных задач. Немаловажным является и то, что «Е-nose» неподкупен. Большой интерес к новому направлению проявляют и военные.
Исследователи, занимающиеся решением этих проблем, уверены, что «электронный нос» может превзойти возможности не только человеческого носа, но, возможно, и других биолокаторов.
Как работает «Е-nose»
«Электронный нос» — комплексная система. Проба засасывается воздушным насосом через входной патрубок в нагреваемую кюветную камеру, которая состоит из трёх основных узлов. Первый занят периодическим приёмом пахучих веществ: отбором проб и их обработкой. Второй узел содержит линейку, или матрицу, сенсоров с заданными свойствами. Третий блок — процессорная обработка сигналов матрицы сенсоров с установленной в ней линейкой сенсоров. Исследуемые пахучие вещества взаимодействуют с ними, воссоздавая общий отклик системы. Дальше он анализируется и передаётся на процессорный модуль, а в систему подаются пары промывочного газа (например, спирта), чтобы удалить пахучее вещество из объёма и с поверхности сенсоров. А в их ячейку подаётся газ-носитель, чтобы подготовить прибор к новому измерительному циклу.
Пока что, вы наверняка это заметили, процедура получается не такой простой, какой бы хотелось её видеть. Но ведь это ещё только начало…
Сегодня и завтра «Е-nose»
Главной задачей «электронного носа» является отождествление (установление совпадения исследуемого запаха с запахом образца) и по возможности определение концентрации пахучего вещества. (Не будем забывать, что сложный «образ запаха» всегда является многомерной картиной.) Обычно «Е-nose» решает поставленную задачу в несколько этапов: сначала идёт предварительная обработка данных, затем следует выделение отличительных признаков из полученной смеси, далее классификация и решение о результатах анализа.