С самого начала я был уполномоченным по расследованию и номинально руководил им до конца, хотя дело вскоре вышло за пределы моей компетенции.
Мы начали с одного яйца. Его средний радиус составлял 35 мм (длинная ось – 72 мм, короткая ось – 68 мм). Золотая оболочка имела толщину 2,45 мм. Позже, исследовав другие яйца, мы обнаружили, что эта цифра довольно высока. Средняя толщина оболочки оказалась равна 2,1 мм.
Внутри было настоящее яйцо, Он выглядело как яйцо и пахло как яйцо.
Содержимое белка было подвергнуто анализу. Органические компоненты были близки к норме. Белок на 9,7% состоял из альбумина. Желток имел в общем нормальный состав. У нас не хватило материала, чтобы определить содержание микросоставляющих, но позже, когда в нашем распоряжении оказалось больше яиц, мы это сделали и, поскольку дело касалось содержания витаминов, коферментов, нуклеотидов, сульфгидрильных групп и тому подобного, не нашли ничего необычного.
Одним из важнейших грубых нарушений нормы, которые мы обнаружили, было поведение яйца при нагревании. Небольшая часть желтка при нагревании сварилась вкрутую почти немедленно. Мы дали кусочек такого крутого яйца мыши. Она съела его и осталась жива.
Еще кусочек отщипнул я. Этого было слишком мало, чтобы по-настоящему почувствовать вкус, но тем не менее меня затошнило. Самовнушение, скорее всего.
Этими опытами руководил Борис В. Финли, консультант нашего Департамента, сотрудник биохимического факультета Темпльского университета. По поводу варки яйца он заявил:
– Легкость, с какой протеины яйца денатурируют под действием тепла, говорит о том, что они уже частично денатурированы. А если иметь в виду состав оболочки, то нужно признать, что в этом повинно золото.
Часть желтка была исследована на присутствие неорганических веществ, и оказалось, что он богат ионами хлораурата – одновалентными ионами, содержащими атом золота и четыре атома хлора; химическая формула их – АиСl4. (Символ "Au", обозначающий золото, происходит от латинского названия золота – "аурум".) Говоря, что содержание хлораурата было высоким, я имею в виду, что его было 3,2 части на тысячу, или 0,32% Этого достаточно, чтобы образовать нерастворимое комплексное соединение золота с белком, которое легко свертывается.
Финли сказал:
– Очевидно, это яйцо не может насидеться. Так же, как и любе другое подобное яйцо. Оно отравлено тяжелым металлом. Может быть, золото и красивее свинца, но для белков оно столь же ядовито.
Я мрачно добавил:
– По крайней мере, можно не опасаться, что эта штука протухнет.
– Совершенно верно. В этом хлорно-золотоносном супе не станет жить ни одна уважающая себя бактерия.
Наконец был готов спектрографический анализ золота из оболочки. Оно было фактически чистым, Единственной примесью, которую удалось обнаружить, было железо в количестве до 0,23%. В желтке содержание железа тоже было вдвое выше нормы. Однако тогда мы не обратили на это внимания.
Через неделю после того, как был основан проект "Гусыня", в Техас отправилась целая экспедиция. Туда поехали пять биохимиков (тогда еще, как вы видите, главный упор делался на биохимию), три грузовика оборудования и воинское подразделение. Я, конечно, поехал тоже.
Сразу по прибытии мы изолировали ферму Мак-Грегора от всего мира.
Это была, знаете, счастливая идея – все эти меры безопасности, принятые с самого начала. Рассуждали мы тогда неверно, но результат оказался удачным.
Департамент хотел, чтобы проект "Гусыня" держали в секрете, – на первых порах просто из-за не покидавшего нас опасения, что это все-таки окажется грандиозной мистификацией, а мы не могли себе позволить такую неудачную рекламу. А если это не было мистификацией, то мы не хотели навлечь на себя нашествие репортеров.
Подлинное значение всей этой истории стало вырисовываться лишь значительно позже, спустя много времени после того, как мы приехали на ферму Мак-Грегора.
Мак-Грегор, естественно, был недоволен тем, что вокруг него расположилось столько людей и оборудования. Он был недоволен тем, что Гусыню объявили казенным имуществом. Он был недоволен тем, что ее яйца конфисковали.
Все это ему не нравилось, но он дал свое согласие, – если можно назвать это согласием, когда в момент переговоров на заднем дворе вашей усадьбы собирают пулемет, а в самый разгар спора под окнами маршируют десять солдат с примкнутыми штыками.
Конечно, он получил компенсацию. Что деньги для правительства?
Гусыне тоже кое-что не нравилось, например когда у нее брали кровь для анализов. Мы не решались делать это под наркозом, чтобы ненароком не нарушить ее обмен веществ, и каждый раз двоим приходилось ее держать. Вы когда-нибудь пробовали держать рассерженную гусыню?
Гусыня находилась под круглосуточной охраной, и любому, кто допустил бы, чтобы с ней что-нибудь случилось, грозил трибунал. Если кто-нибудь из тех солдат прочтет эту статью, он может догадаться, в чем было тогда дело. При этом у него должно хватить ума, чтобы держать язык за зубами. По крайней мере, если он соображает, что для него хорошо и что плохо, он будет помалкивать.
Кровь Гусыни подвергали всем возможным исследованиям. Она содержала 2 части на 100 000 (0,002 %) хлораурата. Кровь, взятая из печеночной вены, была им еще богаче – почти 4 части на 100 000.
Финли проворчал:
– Печень.
Мы сделали рентгеновские снимки. На негативе печень выглядела как светло-серая туманная масса, более светлая, чем окружающие органы, так как она поглощала больше рентгеновских лучей, потому что содержала больше золота. Кровеносные сосуды казались светлее, чем сама печень, а яичники были чисто белыми. Сквозь них рентгеновские лучи не проходили вовсе.
В этом был какой-то смысл, и в первом докладе Финли изложил его с наибольшей возможной прямотой. Доклад содержал, в неполном пересказе, следующее:
"Хлораурат выделяется печенью в ток крови. Яичники действуют в качестве ловушки для этого иона, который здесь восстанавливается до металлического золота и отлагается в оболочке развивающегося яйца. Невосстановленный хлораурат в относительно высокой концентрации содержится в развивающемся яйце.
Почти не вызывает сомнения, что Гусыня использует этот процесс, чтобы избавиться от атомов золота, которые несомненно отравили бы ее, если бы им позволить накопиться. Выделение отбросов в составе содержимого яйца – вероятно, редкость в животном мире, даже уникальный случай, но нельзя отрицать, что благодаря этому Гусыня остается в живых.
Однако, к несчастью, яичники локально отравлены до такой степени, что яиц кладется мало, вероятно, не больше, чем нужно, чтобы избавиться от накапливающегося золота, и эти немногие яйца определенно не могут насиживаться".
Вот и все, что он написал, но нам, остальным, он сказал:
– Остается еще один вопрос…
Я знал, что это за вопрос, Мы все это знали.
Откуда берется золото?
На этот вопрос пока не было ответа, если не считать некоторых негативных результатов. В пище Гусыни золота не обнаруживалось, поблизости не было никаких золотоносных камешков, которые она могла бы глотать. Нигде в округе в почве не было следов золота, а обыск дома и усадьбы ничего не дал. Там не было ни золотых монет, ни золотых украшений, ни золотой посуды, часов, и вообще ничего золотого. Ни у кого на ферме не было даже золотых зубов.
Конечно, было золотое кольцо миссис Мак-Грегор, но оно было всего одно за всю ее жизнь, и его она носила на пальце.
Откуда же берется золото?
Первые намеки на ответ мы получили 16 августа 1955 года.
Альберт Невис, из университета имени Пэрдью, ввел Гусыне желудочный зонд (еще одна процедура, против которой она энергично возражала), собираясь исследовать содержимое ее пищеварительного тракта. Это были все те же наши поиски внешнего источника золота.
Золото было найдено, но лишь в виде следов, и были все основания предположить, что эти следы сопровождают выделение пищеварительных соков и поэтому имеют внутреннее происхождение.
Тем не менее обнаружилось еще кое-что, во всяком случае отсутствие кое-чего.
Невис при мне пришел в кабинет Финли, расположенный во временной постройке, которую мы соорудили почти за одну ночь поблизости от гусятника. Он сказал:
– У Гусыни мало желчного пигмента. В содержимом двенадцатиперстной кишки его почти нет.
Финли нахмурился и произнес:
– Возможно, функции печени совершенно расстроены из-за концентрации золота. Может быть, она вовсе не выделяет желчи.
– Выделяет, – сказал Невис. – Желчные соли присутствуют в нормальном количестве. По крайней мере, близко к норме. Не хватает именно желчного пигмента. Я сделал анализ кала, и это подтвердилось. Желчного пигмента нет.
Здесь позвольте мне кое-что объяснить. Желчные соли – это вещества, которые печень выделяет в желчь, и в ее составе они изливаются в верхнюю часть тонкого кишечника. Эти вещества похожи на моющие средства: они помогают превращать жиры нашей пищи (и пищи Гусыни) в эмульсию и в виде мелких капелек распределить их в водном содержимом кишечника. Такое распределение, или, если хотите, гомогенизация, облегчает переваривание жиров.
Но желчные пигменты – вещества, которых была лишена Гусыня, – это нечто совершенно иное. Печень производит их из гемоглобина – красного белка крови, переносящего кислород. Использованный гемоглобин расщепляется в печени. Отщепленная часть – гем – представляет собой кольцеобразную молекулу (ее называют порфирином) с атомом железа в центре. Печень извлекает из нее железо и запасает его для будущего употребления, а потом расщепляет и оставшуюся кольцеобразную молекулу. Этот расщепленный порфирин и образует желчный пигмент. Он окрашивается в коричневый или зеленоватый цвет (в зависимости от дальнейших химических превращений) и выделяется в желчь.
Желчный пигмент не нужен организму. Он изливается в желчь как отброс, проходит сквозь кишечник и выделяется с экскрементами. Именно он определяет их цвет.
У Финли заблестели глаза.
Невис сказал:
– Похоже на то, что порфирины расщепляются в печени не так, как полагается. Вам это не кажется?
– Конечно, казалось.
После этого всех охватило лихорадочное возбуждение. Это было первое обнаруженное у Гусыни отклонение в обмене веществ, не имеющее прямой связи с золотом.
Мы сделали биопсию печени (это значит, что из печени Гусыни был взят цилиндрический кусочек ткани). Гусыне было больно, но вреда ей это не причиняло. Кроме этого, мы сделали новые анализы крови.
На этот раз мы выделили из крови гемоглобин, а из нашего образца печени – немного цитохромов (цитохромы – это окисляющие ферменты, которые также содержат гем). Мы выделили гем, и в кислом растворе часть его выпала в осадок в вид ярко-оранжевого вещества. К 22 августа 1955 года мы получили 5 микрограммов этого соединения.
Оранжевое вещество было подобно гему, но это не был гем. В геме железо может находиться в виде двухвалентного (Fe2+) или трехвалентного иона (Fe3+). У оранжевого вещества, которое мы отделили от гема, с порфириновой частью молекулы было все в порядке. Но металл в центре кольца был золотом, точнее, трехвалентным ионом золота (Аи3+). Мы назвали это соединение ауремом – это просто сокращение от слов "золотой гем".
Аурем оказался первым содержащим золото органическим соединением, когда-либо обнаруженным в природе. При обычных условиях это вызвало бы сенсацию в биохимическом мире. Но теперь это были пустяки – сущие пустяки в сравнении с новыми горизонтами, которые открывало само его существование.
Оказывается, печень не расщепляла гем до желчного пигмента. Вместо этого она превращала его в аурем, заменяя железо золотом. Аурем, в равновесии с хлорауремом, попадал в ток крови и переносился в яичники, где золото выделялось, а порфириновая часть молекулы удалялась посредством какого-то еще неизвестного механизма.
Дальнейшие анализы показали, что 29% содержавшегося в крови Гусыни золота переносилось в составе плазмы в виде хлораурата. Остальные 71 % содержались в красных кровяных тельцах в виде "ауремглобина". Была сделана попытка ввести в корм Гусыни метку из радиоактивного золота, чтобы проследить за радиоактивностью плазмы крови и красных кровяных телец и узнать, с какой скоростью молекулы ауремглобина перерабатываются в яичниках. Нам казалось, что ауремглобин должен был удаляться гораздо медленнее, чем растворенный в плазме хлораурат.
Однако эксперимент не удался – мы вообще не уловили радиоактивности. Мы сочли это результатом своей неопытности – никто из нас не был специалистом по изотопам. Это было большой ошибкой, потому что неудача эксперимента на самом деле имела огромное значение и, не осознав этого, мы потеряли несколько дней.
Конечно, ауремглобин был бесполезен с точки зрения переноса кислорода, но он составлял лишь около 0,1% от общего количества гемоглобина красных кровяных телец, так что это не сказывалось на газообмене в организме Гусыни.
В результате вопрос о том, откуда же берется золото, оставался открытым, и первым сделал решающее предположение Невис. На совещании нашей группы вечером 25 августа 1955 года он сказал:
– А может быть, Гусыня не замещает железо на золото? Может быть, она превращает железо в золото?
До того как я лично познакомился с Невисом в то лето, я знал его по публикациям (его темой была химия желчи и работа печени) и всегда считал его осторожным и здравомыслящим человеком. Пожалуй, даже слишком осторожным. Никто не мог бы подумать, что он способен сделать такое совершенно нелепое заявление.
Это свидетельствует о той атмосфере отчаяния и морального разложения, которая окружила проект "Гусыня".
Отчаяние вызывал тот факт, что золоту взяться было просто неоткуда – буквально неоткуда. Гусыня выделяла по 38,9 грамма золота в день на протяжении многих месяцев. Это золото должно было откуда-то поступать, а если этого не происходило, – а этого абсолютно не происходило, – то, значит, оно должно было из чего-то вырабатываться.
Моральное разложение, которое заставило нас серьезно рассмотреть вторую возможность, объяснялось попросту тем, что перед нами была Гусыня, Которая Несла Золотые Яйца; этого нельзя было отрицать. А раз так, то все было возможно. Мы все оказались в каком-то сказочном мире и потеряли чувство реальности.
Финли приступил к серьезному обсуждению такой возможности:
– В печень, – сказал он, – поступает гемоглобин, а выходит оттуда немного ауремглобина. В золотой оболочке яиц содержится единственная примесь – железо. В желтке яиц в повышенном количестве содержатся то же золото и отчасти железо. Во всем этом есть какой-то смысл. Ребята, нам нужна помощь.
Помощь нам действительно понадобилась. Так начался последний этап нашей работы. Этот этап, величайший и самый важный из всех, требовал участия физиков-ядерщиков.
5 сентября 1955 года из Калифорнийского университета прибыл Джон Л. Биллингс. Кое-какое оборудование он привез с собой, остальное было доставлено в течение ближайших недель. Выросли новые временные постройки. Я уже мог предвидеть, что не пройдет и года, как вокруг Гусыни образуется целый научно-исследовательский институт…
Вечером пятого числа Биллингс принял участие в нашем совещании. Финли ввел его в курс дела и сказал:
– С этой идеей о превращении железа в золото связано великое множество серьезных проблем. Во-первых, общее количество железа в Гусыне может быть всего порядка половины грамма, а золота производится около 40 граммов в день.
У Биллингса оказался чистый, высокий голос. Он сказал:
– Самая трудная проблема не в этом. Железо находится в самом низу энергетической кривой, а золото – гораздо выше. Чтобы грамм железа превратить в грамм золота, нужно примерно столько же энергии, сколько дает распад грамма урана-235.
Финли пожал плечами:
– Эту проблему я оставляю вам.
Биллингс сказал:
– Дайте мне подумать.
Он не ограничился размышлениями. В частности, он взял у Гусыни свежие образцы гема, сжег их и послал получившуюся окись железа в Брукхейвен на изотопное исследование.
Когда пришли результаты анализа, у Биллингса захватило дыхание. Он сказал:
– Здесь нет железа-56.
– А как остальные изотопы? – сразу же спросил Финли.
– Все тут, – сказал Биллингс, – в соответствующих соотношениях, но никаких следов железа-56.
Здесь мне снова придется кое-что объяснить. Железо, которое обычно встречается, состоит из четырех изотопов. Это разновидности атомов, которые отличаются атомным весом. Атомы железа с атомным весом 56, или железо-56, составляют 91,6% всех атомов железа. Остальные атомы имеют атомные веса 54,57 и 58.
Железо, содержащееся в геме Гусыни, состояло только из железа-54, жслеза-57 и железа-58. Вывод напрашивался сам собой. Железо-56 исчезало, остальные изотопы нет; а это означало, что происходит ядерная реакция. Только ядерная реакция может затронуть один изотоп и оставить в покое остальные. Любая обычная химическая реакция должна была вовлекать в себя все изотопы в равной мере.
– Но это энергетически невозможно, – произнес Финли.
Говоря это, он хотел всего-навсего слегка съязвить по поводу первой реплики Биллингса. Мы, биохимики, хорошо знаем, что в организме идет множество реакций, требующих поступления энергии, и что проблема решается так: реакция, потребляющая энергию, сопрягается с реакцией, выделяющей энергию.
Но химические реакции выделяют или поглощают лишь несколько килокалорий на моль. Ядерные же реакции выделяют или поглощают миллионы килокалорий. Значит, чтобы обеспечить энергией ядерную реакцию, нужна другая ядерная реакция, в ходе которой энергия выделяется.
Два дня мы не видели Биллингса.
Когда он вновь появился, то заявил:
– Послушайте! В ходе реакции, служащей источником энергии, должно выделяться ровно столько же энергии на участвующее в ней ядро, сколько требуется, чтобы могла идти реакция, поглощающая энергию. Если энергии поступает хотя бы чуть меньше, то реакция не пойдет. Если ее поступает хотя бы чуть больше и если учесть астрономическое количество участвующих в реакции ядер, то избыточная энергия в доли секунды превратила бы Гусыню в пар.
– Ну и что? – спросил Финли.
– Так вот, количество возможных реакций очень ограничено. Я смог найти только одну подходящую систему. Если кислород-18 превращается в железо-56, то при этом выделяется достаточно энергии, чтобы превратить железо-56 дальше в золото-197. Это похоже на катание с гор, когда санки спускаются с одной горки и тут же въезжают на другую. Придется это проверить.
– Каким образом?
– Во-первых, что, если установить изотопный состав кислорода в крови Гусыни?
Кислород воздуха содержит три стабильных изотопа, главным образом кислород-16. На кислород-18 приходится только один атом из 250.