Паск был великолепным учителем. Целеустремленный, фанатичный, страдающий жутким заиканием (которое мы без конца пародировали), и, вне всяких сомнений, необычайно умный. С помощью убеждения, иронии, насмешки или силой он отвращал нас от всего прочего – от спорта и секса, от религии и семьи, от всех остальных школьных предметов. Он хотел, чтобы мы стали такими же устремленными, как он сам.
Большинство учеников считали его невероятно требовательным и придирчивым и делали все возможное, чтобы спастись от мелочной тирании педанта – так им казалось. Они начинали борьбу, и вдруг оказывалось, что бороться не с кем – свобода! Паск больше не придирается к ним, не посягает на их время и силы.
А некоторые из нас каждый год принимали вызов Паска. Взамен он отдавал нам всего себя – все свое время, всю свою преданность биологии. Мы оставались с ним допоздна в Музее естествознания. Мы жертвовали выходными ради сбора гербария. Мы вставали на рассвете морозным зимним утром, чтобы попасть на его январские курсы по пресноводным рыбам. И раз в год – это воспоминание по-прежнему вызывает сладостную дрожь – мы отправлялись с ним в Милпорт на три недели, чтобы изучать морскую биологию.
В Милпорте, у западного берега Шотландии, располагалась великолепно оснащенная морская биологическая станция, где нас всегда ждали теплый прием и участие в любом эксперименте (в то время шли фундаментальные наблюдения за развитием морских ежей, и лорд Ротшильд, поглощенный близкими к успеху экспериментами по оплодотворению морских ежей, проявлял бесконечное терпение к школьникам, которые с энтузиазмом толпились вокруг чашек Петри с прозрачными личинками морских ежей). Джонатан, Эрик и я вместе прочесывали каменистый берег, подсчитывая всех животных и все водоросли на каждом квадратном футе – от покрытой лишайником вершины скалы (лишайник благозвучно назывался Xanthoria parietina) до приливных прудиков внизу. Эрик был особенно изобретателен: когда нам понадобилось закрепить отвес, и мы не знали, как это сделать, Эрик отодрал от скалы ракушку-моллюска и прижал им верх отвеса к скале, как природной канцелярской кнопкой.
Каждый из нас выбрал свою зоологическую группу: Эрик влюбился в морские огурцы, голотурии; Джонатан – в радужных щетинковых червей, полихетов; а я – в кальмаров и каракатиц, осьминогов, всех головоногих, самых разумных и, на мой взгляд, самых красивых среди беспозвоночных. Однажды мы отправились на побережье в Кенте, где родители Джонатана сняли домик на лето, и нас взяли на целый день на рыболовецкий траулер. Обычно рыбаки выбрасывают каракатиц, попавших в сети (в Англии их не принято было употреблять в пищу). Но я уговорил рыбаков оставлять каракатиц мне, и к нашему возвращению в порт их на палубе скопилось несколько десятков. Мы притащили всех каракатиц в ведрах домой, рассовали по большим банкам в подвале и добавили немного алкоголя – для сохранности. Родители Джонатана были в отъезде, так что мы не колебались. Мы сможем отнести всех каракатиц в школу, к Паску – мы ясно представляли его изумленную улыбку, – и каждому в классе достанется целая каракатица, чтобы препарировать, а энтузиастам сразу две или три. Я прочту маленькую лекцию о них в полевом клубе, подробно расскажу об их разумности, о большом мозге, глазах с прямой сетчаткой и способности быстро менять окраску.
Через несколько дней, когда должны были приехать родители Джонатана, мы услышали глухие звуки из подвала. Спустившись, мы застали фантасмагорическую сцену: каракатицы, недостаточно проспиртованные, начали тухнуть и забродили; выделяющиеся газы взорвали банки и разметали ошметки каракатиц по стенам; даже с потолка свисали клочки. Мощный гнилостный запах невозможно описать. Мы, как сумели, отскребли поверхности и отмыли из шланга подвал, еле сдерживая тошноту. Когда мы открыли окна и двери, чтобы проветрить подвал, запах повис ядовитыми миазмами вокруг дома на пятьдесят ярдов во всех направлениях.
Эрик, как всегда изобретательный, предложил замаскировать запах – или хотя бы заменить его на более сильный, но приятный. Мы решили, что подойдет кокосовая эссенция. Скинулись, купили большую бутыль и обрызгали подвал, а остаток щедро распределили по всему дому и земле вокруг.
Родители Джонатана появились через час и, приблизившись к дому, ощутили ошеломительный запах кокоса. Однако подойдя ближе, они попали в зону, заполненную вонью тухлых каракатиц; два запаха по какой-то непонятной причине образовали две соседние зоны по пять-шесть футов шириной. В месте нашей катастрофы, нашего преступления – в подвале – запах нельзя было терпеть дольше нескольких секунд. Мы трое чувствовали горький стыд. Особенно я, поскольку причиной стала, прежде всего, моя жадность (разве не хватило бы одной каракатицы?) и то, что по глупости я не сообразил, сколько спирта понадобится на такое количество экспонатов. Родителям Джонатана пришлось сократить отпуск и покинуть дом (который, как я слышал, оставался непригодным для проживания несколько месяцев). Однако моя любовь к каракатицам осталась неизменной.
Возможно, моя любовь коренилась и в химии, а не только в биологии, ведь у каракатиц (как у многих других моллюсков и ракообразных) не красная кровь, а голубая, потому что у них совершенно не такая система переноса кислорода, как у нас, позвоночных. Наш дыхательный пигмент, гемоглобин, содержит железо, а в состав их сине-зеленого пигмента, гемоцианина, входит медь. И у железа, и у меди есть два различных «состояния окисления», это означает, что они могут забирать кислород в легких, переходя в высшее состояние окисления, и высвобождать его в тканях. Но зачем использовать только железо или медь, если есть еще один металл – ванадий, их сосед по Периодической системе, – у которого целых четыре состояния окисления? Я заинтересовался, используются ли соединения ванадия в качестве дыхательных пигментов, и с восторгом узнал, что некоторые асцидии, оболочники, очень богаты ванадием – у них есть особые хранящие его клетки, ванадоциты. Зачем они нужны – загадка; похоже, эти клетки не являются частью кислородоносной системы.
С непостижимым нахальством я решил, что смогу разрешить эту загадку во время ежегодной поездки в Милпорт. Но сумел только набрать бушель асцидий (с прежней жадностью, с прежней неуемностью, из-за которых в прошлый раз набрал слишком много каракатиц). Я думал, что смогу сжечь их и измерить содержание ванадия в золе (где-то я вычитал, что у некоторых видов оно превышает 40 процентов). Так у меня возникла первая и последняя в моей жизни коммерческая идея: открыть ванадиевую ферму – акры морских лугов, засеянных асцидиями. С их помощью я буду извлекать чистый ванадий из морской воды – они занимаются этим последние триста миллионов лет – и продавать по 500 фунтов за тонну. Единственной проблемой, понял я, ошеломленный собственными геноцидными мыслями, будет холокост асцидий.
Гемфри Дэви: поэт химии
Гемфри Дэви был для меня – как и для большинства мальчишек, моих ровесников в химической лаборатории – любимым героем; необычайно привлекательная фигура, свежая и живая, несмотря на сотню прошедших лет. Мы знали все о его экспериментах в юности – начиная с закиси азота (которую он открыл, описал и на которую немного подсел в подростковом возрасте) и заканчивая опытами со щелочными металлами, электрическими батареями, электрическими рыбами, взрывчаткой. Мы представляли его молодым человеком байроновского типа с широко расставленными мечтательными глазами.
Так случилось, что я думал о Гемфри Дэви, когда в 1992 году увидел рекламу биографической книги Дэвида Найта «Гемфри Дэви: наука и власть» – и немедленно заказал экземпляр. Я поддался ностальгии, вспоминая собственное детство: вспоминая себя, двенадцатилетнего, влюбленного – как, наверное, больше никогда в жизни – в натрий и калий, хлор и бром; влюбленного в волшебную лавку, где в полумраке приобретал химикаты для своей лаборатории; в тяжелый энциклопедический том Меллора (и в отрывки из рукописей Гмелина, которые был в состоянии разобрать); в лондонский Музей науки Южного Кенсингтона, где была представлена история химии; влюбленного в Королевское общество, интерьеры которого и даже запахи были такими же, как и когда там работал юный Гемфри Дэви; теперь можно было разглядывать и изучать его блокноты, рукописи, заметки и письма.
Как отмечает Найт, Дэви – замечательный объект для биографа, и за последние полтора века было написано множество его биографий. Однако сам Найт – химик по образованию, профессор истории и философии науки и бывший редактор «Британского журнала истории науки», создал труд не только серьезный и научный, но и полный человеческих откровений и сочувствия.
Дэви родился в 1778 году в Пензансе. Он был старшим из пяти детей в семье гравера, резчика по дереву. Ходил в местную школу и наслаждался тамошней свободой («Мне повезло, что я был по большей части предоставлен самому себе и не подчинялся какому-то особому плану учения», – писал Дэви). Школу он покинул в шестнадцать и стал учеником местного аптекаря-хирурга, однако мечтал о чем-то более серьезном. Больше всего его привлекала химия: он досконально изучил «Начальный учебник химии» (1789) Лавуазье – значительное достижение для восемнадцатилетнего юноши почти без образования. В его мозгу возникали фантастические видения: а вдруг он станет новым Лавуазье, а то и новым Ньютоном? Одна из его тетрадей той поры помечена «Ньютон и Дэви».
И все же у Дэви больше родства не с Ньютоном, а с другом и современником Ньютона, Робертом Бойлем. Ведь если Ньютон основал новую физику, Бойль основал столь же новую химию – и освободил ее от алхимического налета. Именно Бойль в книге «Химик-скептик» (1661) отбросил четыре метафизических элемента античности и определил «элемент» как простое, чистое, неделимое тело, состоящее из «корпускул» определенного типа. Именно Бойль видел главной задачей химии анализ (это он ввел слово «анализ» в контекст химии), разложение сложных веществ на составляющие элементы и изучение того, как они могут соединяться. Инициатива Бойля получила развитие в конце восемнадцатого и начале девятнадцатого веков, когда один за другим были выделены новые элементы.
Выделение этих элементов сопровождалось забавными недоразумениями. Шведский химик Карл Вильгельм Шееле получил в 1774 году из соляной кислоты тяжелый зеленоватый пар, но не смог установить, что это был самостоятельный элемент, и считал его «бесфлогистонной соляной кислотой». Джозеф Пристли, в том же году выделивший кислород, называл его «бесфлогистонный воздух». Это недопонимание родилось из полумистической теории, главенствовавшей в химии восемнадцатого века и во многом тормозившей ее развитие. «Флогистоном» («теплородом») называли нематериальную субстанцию, выделяемую горящими телами; материю жара.
Лавуазье, чей «Начальный учебник» был опубликован, когда Дэви исполнилось одиннадцать, опроверг теорию флогистона и показал, что воспламенение не сопровождается потерей таинственного «флогистона», а является результатом соединения горящего вещества с атмосферным кислородом (то есть окисления).
Работа Лавуазье стала стимулом для первого плодотворного эксперимента Дэви: в возрасте восемнадцати лет он растопил лед с помощью трения, показав, что тепло – это энергия, а не материальная субстанция вроде «калорика». «Было доказано, что теплорода, или “жидкости тепла”, не существует», – радовался Дэви. Он изложил результаты своего эксперимента в большом труде, озаглавленном «Эссе о тепле, свете и комбинациях света», где приводил критику Лавуазье и всей химии, начиная с Бойля, а также излагал видение новой химии, которую надеялся основать, – очищенной от всякой метафизики и фантомов прошлого.
Новости о молодом человеке, о его революционных соображениях по поводу материи и энергии достигли Томаса Беддо, в то время профессора химии в Оксфорде. Беддо пригласил Дэви в свою лабораторию в Бристоле; там Дэви выполнил свою первую крупную работу, выделив оксиды азота и изучив их физиологические эффекты[1].
В Бристоле завязалась тесная дружба Дэви с Кольриджем и поэтами-романтиками. В то время Дэви и сам писал стихи; в его тетрадях химические эксперименты шли вперемешку со стихами и философскими размышлениями. Джозеф Коттл, публиковавший Кольриджа и Роберта Саути, чувствовал, что Дэви – поэт не меньше, чем натурфилософ, и что в обеих ипостасях он проявляет оригинальность восприятия: «Не окажись он блестящим философом, наверняка стал бы видным поэтом». В самом деле, в 1800-м сам Вордсворт просил Дэви просмотреть его «Лирические баллады», когда готовил их ко второй публикации.
В те времена литература и наука еще существовали нераздельно; еще не произошло «расхождения рассудка и чувства». Между Кольриджем и Дэви возникла тесная дружба, а также чувство почти мистического родства и раппорта[2]. Аналогия с химическими превращениями, рождающими совершенно новые соединения, была центральной в мышлении Кольриджа, и одно время он планировал устроить с Дэви химическую лабораторию. Поэт и химик были соратниками, аналитиками и исследователями принципа связи разума и природы[3].
Кольридж и Дэви были как братья-близнецы: Кольридж – химик языка и Дэви – поэт химии.
Во времена Дэви считалось, что химия должна заниматься не только собственно химическими реакциями; в ее ведении находились тепло, свет, магнетизм и электричество – многое из того, что впоследствии отделилось в «физику» (даже в конце девятнадцатого века супруги Кюри сначала рассматривали радиоактивность как «химическое» свойство некоторых элементов). И хотя статическое электричество известно с восемнадцатого века, получить непрерывный электрический ток было невозможно, пока Алессандро Вольта не изобрел бутерброд из двух различных металлических пластин, разделенных пропитанной электролитом картонкой; эта первая батарея давала постоянный электрический ток. Дэви написал, что работа Вольты, опубликованная в 1800 году, служила будильником для экспериментаторов Европы, а самому Дэви внезапно показала, в какой форме пройдет работа всей его жизни.
Он убедил Беддо построить большую электрическую батарею по принципу Вольты и в 1800-м начал экспериментировать. Почти сразу он заподозрил, что электричество возникает из-за химических процессов в металлических пластинах, и задумался, не справедливо ли обратное: возможно ли вызвать химические изменения с помощью электричества? Дэви внес полезные изменения в батарею и был первым, кто использовал громадную новую силу для создания нового источника света: дуговой лампы с угольным электродом.
Эти блестящие достижения привлекли внимание столичных умов, и в том же году Дэви пригласили в недавно созданное Лондонское королевское общество. Он всегда славился красноречием и живостью изложения; теперь ему предстояло стать самым известным и влиятельным лектором в Англии – громадные толпы собирались на улицах в дни его выступлений. В лекциях Дэви продвигался от мельчайших подробностей своих экспериментов – по ним можно проследить ход его работы, ход мысли выдающегося разума – к размышлениям о Вселенной и жизни.
Вступительная лекция Дэви покорила многих, в том числе и Мэри Шелли. Годы спустя в книге «Франкенштейн» она использовала в лекции профессора Вальдмана по химии некоторые высказывания Дэви (в частности, говоря о гальваническом электричестве, Дэви указывал: «Открыто новое влияние, которое позволяет получить от мертвой материи эффекты, которые прежде наблюдались только в органах животных»). Кольридж, величайший рассказчик своего времени, всегда посещал лекции Дэви не только ради знаний по химии, но и затем, чтобы пополнить запас метафор[4].
В период расцвета Индустриальной революции возник небывалый аппетит на науку, особенно химию; казалось, возник новый властный (и почтительный) путь не только к пониманию мира, но и к его улучшению. Блестящим представителем этого двойного взгляда на науку явился Дэви.
В начале своей деятельности в Королевском обществе Дэви сосредоточился на конкретных частных проблемах: процессе дубления и выделении танина (именно Дэви обнаружил танин в чае) – и на целом ряде сельскохозяйственных проблем – он первый показал животворную роль азота и важность аммиака в удобрениях (его «Элементы агрохимии» были опубликованы в 1813 году).