Химия, изменившая мир (epub) - Химия, изменившая мир 1156K (книга удалена из библиотеки) (скачать epub) - Роман Игоревич Потапов

Химия, изменившая мир Роман Потапов

© Роман Потапов, 2018

ISBN 978-5-4490-4468-6

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Он химик, он ботаник…

«Яды», – скажут садоводы и огородники, имея в виду пестициды, химические средства для защиты растений, и будут недалеки от истины, ведь долгое время пестициды называли ядохимикатами. Но можно ли считать пестициды только опасной химией, которую неизбежно приходится использовать для получения хорошего урожая, или эти химические вещества наши союзники, защищающие сады, поля и огороды от вредных насекомых, опасных болезней растений и сорняков?

В прежние века люди мало задумывались о пользе или вреде химии. И хлеборобов, и землевладельцев занимали более насущные проблемы: они мечтали о дожде в засуху, чтобы стадо диких кабанов не потоптало поле, град не уничтожил посевы и чтобы завистник не наслал порчу на урожай.

Однако постепенно прогресс добирался до представителей рода человеческого самых консервативных взглядов, то тут, то там появлялись слухи о победе науки над ранее неизлечимыми болезнями коров и овец, о появлении новых растений с других континентов, способных накормить крестьянина в самый неурожайный год, и наконец даже те, кто работал «как деды завещали», стали все больше доверять советам ученых: ботаников, биологов, химиков.

Так, однажды знаменитый французский микробиолог Луи Пастер помог местным пивоварам. Неизвестная напасть портила их пиво. Пастер лично обследовал десятки пивоварен, общался с рабочими, осматривал пивные чаны и наконец нашел проблему: оказалось, причиной были бактерии. Он предложил пивоварам немного подогревать пиво и тем самым избавляться от микробов. Сейчас этот процесс мы называем пастеризацией, а пивовары по всему свету с тех пор могут дольше хранить и привозить на большие расстояния свой хмельной напиток.

Еще один случай произошел с другим французским ученым – на этот раз с химиком Жозефом Луи Прустом. Виноградари Франции обратились к известному ученому с необычной просьбой: они попросили найти безопасное средство для защиты их урожая от воришек. Просьба не смутила химика, и он предложил им обрабатывать созревающие ягоды смесью извести и медного купороса. Голубая с синим отливом смесь, высыхая на гроздях винограда, выглядела как плесень, при этом не причиняла никакого вреда растению и легко смывалась, а самое главное – желающих воровать такие непривлекательные ягоды не нашлось. Смесь стала настолько популярной, что впоследствии ее стали называть смесью Пруста по имени создателя или бордоской смесью по названию места, где ее особенно часто применяли.

В 1882 году ботаник Пьер Мари Мильярде, проезжая мимо виноградников, где особенно часто использовалась смесь Пруста, обратил внимание на полное отсутствие следов виноградной гнили на созревающих гроздях. Причина этого была быстро найдена: медь, содержащаяся в бордоской смеси, убивала грибок.

Весть о новом средстве против заболеваний в рекордный срок распространилась среди виноградарей, причем им стали опрыскивать не только виноград, но и другие культуры: картофель, томаты, лук, яблони и груши. Чтобы бордоская смесь лучше действовала, а при опрыскивании соединения меди сильнее прилипали к листве, в раствор добавляли сахар или мыло. После появления в Европе дешевой соды начали готовить так называемую бургундскую смесь, в которой вместо извести применяли соду.

К слову, смесь Пруста появилась очень вовремя: не случись этого, кто знает, сохранились бы до наших дней прекрасные виноградники Шампани, Бургундии, Бордо и Прованса. Дело в том, что колонисты Нового Света, обнаружив в Северной Америке образцы дикого винограда, очень высоко оценили его качества и привезли саженцы на родину для размножения, не подозревая, что весь привезенный ими материал был заражен опасным грибным заболеванием – милдью. Так вместе с саженцами из Америки одно из самых опасных заболеваний винограда попало в Европу. Хорошо, что химия против нее уже была. Вот и получается, что случайное открытие фунгицидных свойств меди сохранило главные винодельческие регионы Франции.

Параллельно с применением бордоской жидкости в качестве фунгицида эту смесь, но в большей концентрации применяли и для уничтожения сорной растительности в полевых культурах, преимущественно злаках. Так, если для борьбы с болезнями достаточно было обработать поля 1—3%-ным раствором, то в качестве гербицида необходим был уже 20%-ный раствор. Медь, из которой изготавливали медный купорос, была в то время достаточно дорогой, да и воды для внесения препарата требовалось в десять раз больше, чем применяется обычно, поэтому бордоская смесь в качестве гербицида не получила столь широкую известность.

О том, как именно медь влияет на фитопатогены, ученые узнали много позже, в XX веке. Было установлено, что действие основано на особенностях ионов меди денатурировать или осаждать белковые вещества в организме вредных грибов.

В отличие от большинства органических фунгицидов к медному купоросу не возникает устойчивости, и препараты на основе меди достаточно эффективны по сей день. В распоряжении земледельцев имеется множество таких препаратов, на основе хлорокиси и гидроокиси меди. Не потеряла своей актуальности и бордоская смесь – правда, в настоящее время ее чаще используют на приусадебных и дачных участках, в личных подсобных хозяйствах, а не в крупном производстве, и все же вот уже более 130 лет смесь извести и медного купороса используется для защиты урожая, а первооткрывателю фунгицида ботанику Мильярде в Бордо установлен бюст в знак признательности за его изобретение.

Спасение виноградников во Франции и открытие фунгицидных свойств медного купороса – лишь короткий эпизод, с которого я начну свой рассказ о химии и химиках, изменивших наш мир.

Кто вы, герр Шрадер?

Утро. По остывшему за ночь полю ползут первые рассветные лучи солнца, свет огненным блеском отражается в каплях росы. Все замерло перед началом нового дня: не слышно пения птиц, не чувствуется не единого дуновения ветерка, вокруг оглушительная тишина, и только слабый гул, идущий издалека, нарушает эту идиллию. Звук становится все отчетливее, все ближе и ближе, он уже надвигается как буря, как волна во время шторма. В одно мгновение утренний воздух разрывает снаряд, затем еще один, в шквале огня и взрывов теперь уже ничего не разобрать. Артиллерийская канонада, кажется, заполнила целый мир. Окопы, укрепления, деревья и камни перемешались с землей. И вдруг все снова стихло, только то тут, то там слышатся глухие хлопки – один, два, три… Это химические снаряды, этот звук не спутать ни с чем. В тот же миг густой газовый туман, стелясь по земле и заполняя все углубления, бесшумно накрывает позиции. От этого яда никому не спрятаться.

Внезапно над нашими окопами раздается крик: «Газ! Газ!» Солдаты в спешке пытаются натянуть противогазы: стоит сейчас на секунду замешкаться – и в легкие проникнет смертельный яд. Все хорошо, противогаз надет, но дышать тяжело, пять минут в окружении смертельной опасности кажутся вечностью. Вокруг уже снова рвутся снаряды и летят пулеметные пули. Наконец желто-зеленое облако яда рассеялось, но газ коварное оружие, он скопился в низинах, проник в траншеи и воронки – если снять противогаз сейчас, то умрешь медленной мучительной смертью от кровохарканья и удушья, поэтому бывалые солдаты не торопятся.

Огонь прекратился так же внезапно, как начался, артиллерия замолчала, значит, скоро в атаку пойдет пехота. На наших позициях повсюду слышится хрип, стоны и кашель. Солнечный диск медленно поднялся над лесом. Наступил новый день войны…

Трудно представить себе те чувства, которые испытали солдаты, пережившие газовую атаку на полях сражений Первой мировой войны. Ужас, кошмар, ад?

Уинстон Черчилль, вспоминая о тех событиях, говорил: «Никогда еще человечество не было в таком положении. Не достигнув значительно более высокого уровня добродетели, люди получили в руки такие виды оружия, при помощи которых они без промаха могут уничтожить все человечество».

Минометы, танки, авиация, подводные лодки, мины, гранаты, огнеметы, снаряды всех калибров – все новые и новые средства убийства людей использовали противоборствующие стороны. Из всех этих ужасных средств химические боевые вещества, пожалуй, стали самым неожиданным и гнусным оружием в той войне.

Впрочем, идеи применения «химии» на войне приходили в головы военным стратегам и раньше. На протяжении по меньшей мере двух тысячелетий человеческая изобретательность не оставляла попыток превратить синтетические и природные яды в оружие. Историкам и археологам известны эпизоды применения отравляющих веществ, в основном продуктов горения, в античных войнах. Практика применения ядов против армий противника была продолжена в Средневековье. Вот только низкий уровень развития технологий не позволял делать действительно эффективное химическое оружие. Все изменилось в начале XX века с приходом научно-технической революции, множество опасных отравляющих веществ было обнаружено химиками на рубеже веков. Возможно, поэтому настоящим «звездным часом» для химического оружия стала Первая мировая война.

Впервые немцы применили боевые отравляющие вещества на территории Польши в январе 1915 года против русских солдат, однако на морозе газ замерзал, и газовая атака не нанесла существенного вреда – можно сказать, прошла незамеченной. В историю вошла совсем другая дата, через три месяца: 22 апреля ровно в шесть вечера в Бельгии неподалеку от города Ипр облако ядовитого газа накрыло французские позиции. Эта бесшумная и неожиданная атака всего за восемь минут унесла не менее 1200 жизней солдат. Более 10 тысяч были отравлены. Немцы в газовых масках заняли французские позиции, значительно продвинувшись вперед. Данная химическая атака навсегда вошла в историю войн как «черный день у Ипра».

Химическое оружие, как правило, применялось вечером или перед рассветом, когда атмосфера относительно спокойна, нет ветра, ведь газ капризен – поднявшийся ветерок может неожиданно повернуть ядовитое облако на самих атакующих. Кроме того, в темное время суток дозорным было тяжело обнаружить, что газовая атака началась.

Появление нового оружия на полях сражений было настолько неожиданным, что поначалу у солдат не было никаких защитных средств. Например, солдаты в русской армии при первых столкновениях с новым опасным оружием вместо противогазов использовали пропитанные водой портянки, что оказалось весьма эффективным средством. Правда, действовали они недолго. Позже были изготовлены и доставлены в войска специальные предохранительные маски, но, по сути, это были простейшие марлевые повязки, которые не обеспечивали надежной защиты. В связи с этим известен эпизод, когда летом 1915 года, отражая немецкую газовую атаку при обороне крепости Осовец, русские войска, сильно поредевшие и отравленные газами, все же шли в контратаку. Солдаты с лицами, обмотанными тряпками, шли в штыковую атаку, сотрясаясь от кашля, буквально выплевывая куски легких на окровавленные гимнастерки, – это зрелище настолько поразило немцев, что они не приняли боя и бросились отступать. «Атака мертвецов» – так был назван этот пример героических действий русских воинов.

Таких жутких эпизодов было немало, применение химического оружия немецкой армией вызвало настоящую бурю негодования в обществе. Тем не менее, несмотря на всю жестокость этого оружия, во Франции и Англии было развернуто собственное производство боевых газов.

За годы Первой мировой войны немецкие войска более 50 раз использовали отравляющие газы, французы – 20 раз, англичане – 150 раз. Всего было применено около 112 тысяч тонн различных химических веществ, результатом этих атак стали 90 тысяч погибших и более миллиона пострадавших: ослепших и тех, кто до конца жизни мучился болезнями легких. Всего Первая мировая война унесла 20 миллионов жизней солдат и мирного населения.

Мирные жители часто страдают во время войн не меньше солдат: сперва из семей уходят мужчины и приходит голод, затем оставшиеся в городах и селах старики, женщины и дети днем и ночью строят укрепления, роют окопы и рвы. А потом на улицах появляются солдаты и тяжелая техника.

Во время войны ученик младших классов Герхард Шрадер наверняка слышал об ужасах, творящихся на войне. Улицы немецкого города Брауншвейг день ото дня пустели, не видно было веселящейся молодежи, одна за другой закрывались торговые лавки и мастерские. На городской вокзал поезда все чаще привозили не студентов, вернувшихся с каникул, а искалеченных душевно и физически солдат с фронта. Среди них гимназист Герхард видел ослепших солдат, переживших газовую атаку. Наверняка это произвело на него неизгладимое впечатление. Но кто же такой этот гимназист Герхард Шрадер, и какова его роль в этой истории?

Шрадер Пол Герхард Генрих родился 25 февраля 1903 года в маленьком городке Бортфельд. Сперва мальчик учился в родном городке, но с 11 лет поступил в гимназию им. Вильгельма в 15 километрах от родного дома, в городе Брауншвейг – важнейшем европейском образовательном и научном центре. Герхард еще учился в гимназии, когда «непобедимая» немецкая армия окончательно потерпела поражение, а Германия была вынуждена подписать унизительный Версальский договор. Трудные времена наступали для всей немецкой нации.

Во время учебы Герхард был старательным и прилежным гимназистом, больше всего его увлекала неорганическая химия. После окончания гимназии в 1923 году Герхард поступил в один из старейших технических университетов Германии – БТУ, избрав темой исследований металлы. В 1928 г. он защитил докторскую диссертацию на тему: «Химия рутения и осмия». В том же году молодой доктор химических наук Герхард Шрадер переехал в Леверкузен и присоединился к крупнейшей химической и фармацевтической компании в Германии «Фарбенфабрикен Байер». Немного поработав в лабораториях над разными проектами, он увлекся органической химией, и, будучи талантливым ученым, в 1930 году Герхард перешел в центральную лабораторию, где работал над исследованиями нафтольных красителей. Через четыре года переключился на исследования пестицидов, в основном на изучение и поиск новых средств против насекомых на основе фосфорной кислоты. Известный химик-технолог Отто Байер поручил молодому специалисту разработать новый инсектицид. В распоряжении лаборатории уже были перспективные вещества, но получить по-настоящему эффективный препарат пока не удавалось.

Это был очень важный проект, ведь Германия по условиям Версальского договора не могла развивать технологии, которые уже были доступны другим мировым державам, к тому же в мире разворачивался серьезный экономический кризис, что делало положение Германии еще более тяжелым. Компания «Фарбенфабрикен Байер» по заданию правительства занималась поиском новых инсектицидов, способных поддержать местное сельское хозяйство и снизить зависимость Германии от химических средств защиты растений, импортируемых из-за границы. Кроме того, для продовольственной безопасности необходимо было предотвратить вред насекомых, ежегодно уничтожающих урожай на полях и истощающих и без того скудные запасы продовольствия на складах.

Тридцатитрехлетний Герхард Шрадер решил начать свои поиски нового и столь необходимого инсектицида среди органических фосфорных соединений, которые тогда считались перспективными. Соединения на основе фосфора пытались использовать в самых разных отраслях химической промышленности: для изготовления резины, пластмасс и пр. Кроме того, еще в XIX веке некоторые соединения из этой группы химики той поры называли «пахнущие жидкости с огненным вкусом», в тот же период были заложены основы для получения новых соединений на основе фосфора. Герхард видел в них большой потенциал именно в качестве новых инсектицидов, однако ему не удавалось найти действенное средство из первоначально выбранных для основы будущего препарата серы и фосфора. Вместе с коллегами-химиками он синтезировал все новые и новые соединения, но инсектицидными свойствами они не обладали. После этого Шрадер обратил внимание на другие молекулы, имеющие в своем составе фосфор и цианид. После нескольких экспериментов Герхард почувствовал себя плохо, у него стали появляться боли в животе, одышка, временами он даже терял зрение. Одна из первых молекул, полученная Герхардом Шрадером, отправила ученого в больницу на несколько недель – настолько опасным получилось новое вещество. Вернувшись в лабораторию, исследователь уже точно знал, что он на верном пути, и вернулся к своим экспериментам: он сфокусировался на фосфорорганических соединениях. Герхард был настойчив, кроме того, он был увлечен идеей, что при помощи органической химии ему удастся накормить весь мир, избавив посевы земледельцев от вредных насекомых.

23 декабря 1936 года Шрадер синтезировал соединение, которое назвал «вещество 9/91». Это был невероятный по убийственной силе препарат и опаснейший яд: даже в сильно разбавленном виде он успешно уничтожал самых разных вредных насекомых.

Новый инсектицид, нанесенный на растение, защищал его от любых вредителей в течение нескольких недель. «Наконец земледельцы Германии могут вздохнуть свободно», – надеялся ученый. Однако почти сразу было установлено, что при всей своей эффективности у нового инсектицида есть серьезный недостаток: он вызывал рвоту, одышку, расширение зрачка, слюнотечение, потение, диарею и смерть у обезьян и других млекопитающих, участвовавших в экспериментах. Стало очевидно, что такие особенности впоследствии могли привести к случаям отравления людей, работавших с препаратом.

Компания, в которой работал Герхард, сразу же предупредила военных о новом препарате и его высоких ядовитых свойствах, также были переданы документация и образцы.

Военное руководство Германии заинтересовалось новой разработкой и высоко оценило результаты опытов: вероятно, в памяти генералов еще сохранились воспоминания об убийственном действии химии на полях сражений Первой мировой войны. Наработки Герхарда Шрадера попали в руки военных ученых, которые вопреки Версальскому договору в условиях совершенной секретности работали в средневековой цитадели Шпандау на северо-западе от Берлина. В стенах секретной лаборатории были продолжены исследования токсических свойств «вещества 9/91». Тайные эксперименты должны были привести к созданию нового химического оружия, и в конце концов это удалось, боевое отравляющее вещество было названо табун – от немецкого слова, означающего «табу» (т. е. «запрет»). Веществам, которые активно применялись в Первой мировой войне, требовалось иногда несколько часов, чтобы убить жертву. Табун убивал за несколько минут. Немецкое военное руководство выплатило Шрадеру и его коллегам награду в 50 тысяч марок за открытие нового яда.

Вскоре в секретных лабораториях начались исследования возможности применения табуна в качестве оружия, в первую очередь были разработаны снаряды, в которых опасное вещество могло храниться без утечки. Одновременно с этим военные испытывали табун на животных, а также занимались поисками эффективного антидота.

Шрадер все это время продолжал эксперименты с веществами из класса фосфорорганических соединений. В 1939 году он синтезировал еще более сильное и токсичное соединение, назвав его «вещество 146», которое было в два раза убийственнее для животных и человека, чем открытый ранее табун. Военные ученые из цитадели сразу же взяли образцы препарата и приступили к разработке новых методов по быстрому производству отравляющего вещества в промышленных масштабах. Созданное Герхардом Шрадером «вещество 146» было переименовало в зарин.

Вскоре немецкие военные построили опытный завод по производству табуна, способный произвести до 400 кг ядовитого вещества. В ходе экспериментов со снарядами, содержащими табун, было установлено, что наиболее эффективно, если после небольшого взрыва вещество распыляется в виде тумана. После чего было налажено производство табуна в промышленных масштабах на химическом предприятии близ городка Дюрхфорт (ныне Бжег-Дольны). Первые 140 тонн боевого вещества были получены в сентябре 1942 года, при полной загрузке месячное производство табуна могло доходить до 350 тонн. Всего за годы своего существования предприятие произвело около 10 тысяч тонн отравляющего вещества, которое впоследствии было заправлено в снаряды и бомбы.

На фабрике использовался труд заключенных из концлагерей, от токсического воздействия табуна при его производстве погибли сотни рабочих, при этом медицинская помощь никому из них не оказывалась. Местные жители вспоминают, что заключенные выглядели как ходячие мертвецы. Нацисты безжалостно использовали заключенных в экспериментах с табуном; часть из них умерла в агонии. Известно, что заключенных с фабрики отправляли без каких-либо защитных средств в качестве «канареек» или «живых индикаторов» в железнодорожных вагонах, перевозивших табун, для обнаружения утечек ядовитых веществ. Разумеется, многие погибали в пути. В конечном счете все эти жертвы и огромные усилия были бессмысленны, так как уже в 1943 году военному руководству стало понятно, что новый яд, открытый Герхардом Шрадером, зарин, был куда более эффективным оружием, чем табун, хотя и считался более сложным в производстве. В 1943 году немецкое военное руководство одобрило строительство совершенно новой химической фабрики по производству зарина в городе Фалькенхаген в 70 километрах от Берлина.

В то же время поиски новых ядов продолжались. Хотя военные ученые из цитадели Шпандау и считали первооткрывателя нового класса инсектицидов Герхарда Шрадера талантливым химиком, понимали, что его открытие было скорее случайностью, поэтому в 1943 году они пригласили для участия в исследованиях немецкого химика и лауреата Нобелевской премии Рихарда Куна, попросив его вычислить, каким образом табун и зарин действуют на насекомых и млекопитающих. Вскоре механизм действия был установлен: фосфорорганические соединения – это яды нервно-паралитического действия, вызывающие смерть в течение первых часов после контакта. Данные вещества, попадая в организм, замещают ферменты, отвечающие за передачу нервного импульса, вследствие нарушения передачи сигнала возникает тремор, переходящий в полный паралич. Также фосфорорганические соединения, воздействуя на центральную нервную систему, способны вызывать конвульсии, потерю чувствительности к свету, потерю равновесия, нарушения сознания, потерю сна, кому. При этом яд может с легкостью проникать в организм через кожу, желудок или дыхательные пути. Выяснив, каким образом табун и зарин действуют на организм, Рихард Кун изобрел еще более сложное соединение – зоман, который в два раза превосходил по своим токсическим свойствам непревзойденный до этого зарин.

Итак, к 1943 году в распоряжении нацистов оказался целый арсенал сверхубийственных ядов, способных за несколько минут убить сотни или тысячи ничего не подозревавших солдат. Однако до этого момента ни одна сторона в ходе Второй мировой войны не применяла боевые отравляющие вещества. Разумеется, правительства по обе стороны сдерживали международные обязательства, однако существует версия, будто Гитлер считал, что использование отравляющего газа на поле битвы неэтично, ведь он и сам однажды, в 1918 году, оказался в облаке горчичного газа, когда рядом с ним разорвался химический снаряд. Впрочем, эта версия кажется несостоятельной, если учесть, что немецкое командование одобрило применение отравляющих веществ в концлагерях против миллионов заключенных. К тому же в июне 1943 года президент США заявил, что «любое использование химических отравляющих веществ Германией или ее союзниками немедленно будет сопровождаться самым полным возмездием». Очевидно, немцы опасались, что у Советского Союза, Британии или США имеются свои разработки в области боевых химических веществ. В результате во Вторую мировую войну ни нацисты, ни командование антигитлеровской коалиции не посмели развязать новую химическую бойню, что сегодня видится большой удачей для всего человечества. Таким образом, именно Первая мировая война стала единственным крупным военным конфликтом, в котором отравляющие газы применялись масштабно.

В последние годы войны в ходе освобождения Польши от немецких войск Красная армия дошла до Дюрхфорта и захватила фабрику по производству табуна, позже все химическое оборудование было вывезено в СССР. Немцы на баржах и по железной дороге пытались вывозить в более безопасные регионы запасы «боевой химии» с территорий, занятых союзниками, однако транспортировка столь опасных грузов была рискованным делом и нередко заканчивалась трагедиями.

После окончания Второй мировой войны союзники разделили Германию на четыре зоны влияния и быстро начали конкурировать между собой за технологические трофеи. Началась охота за учеными, которые могли быть использованы в военных и научных программах Советского Союза и США.

Когда войска союзников заняли Западную Германию, Герхард Шрадер оказался в руках американских военных. Все исследования, проводимые в лабораториях Леверкузена, были основательно проинспектированы, изъяты образцы материалов, а персонал тщательно допрошен. Герхард Шрадер как один из главных исследователей в области синтеза боевых веществ был помещен в крепость Крансберг, где содержался в течение двух лет. Шрадер не состоял в нацистской партии, он не был осужден как военный преступник. При этом, находясь в крепости под присмотром военных, он составил подробную монографию об особенностях, способах получения и инсектицидных свойствах всех открытых им фосфорорганических соединений. В 1947 году ученый передал подготовленные документы и материалы американскому командованию для использования своих наработок химической промышленностью Англии и США. Позже на предложение от британского правительства о сотрудничестве он ответил отказом, оставшись в Германии, в компании «Байер», где продолжил разработку новых инсектицидов из семейства фосфорорганических соединений. Ежегодно лаборатория под руководством Герхарда Шрадера синтезировала более 2000 новых органических веществ на основе фосфора. В 1949 году компания «Байер» вывела на рынок инсектицид метафос. Он был эффективен практически против всех видов вредителей, в том числе клещей. Еще через три года Шрадер открывает меркаптофос, который имел коммерческое название Систокс и был успешно запущен на международном рынке. Это был инсектицид против широкого круга вредных насекомых и клещей. После применения на полях инсектицид быстро проникал в растение (особенно через почву), и примерно через шесть часов оно становилось ядовитым для любых насекомых. Систокс защищал культурные растения от вредителей от 10 дней до двух месяцев, однако резкий неприятный запах и высокая токсичность, как и у предыдущих открытых Шрадером инсектицидов, были большим минусом этого препарата. В мире Систокс также получил достаточно широкое распространение и выпускался под разными названиями: в СССР – Меркаптофос, в США – Деметон.

В это время во всем мире велись собственные разработки фосфорорганических инсектицидов: например, в Соединенных Штатах была получена молекула малатион, он же карбофос, в Швейцарии – диазинон, другое название базудин, который выпускался разными компаниями, в том числе «Шеринг» и «Гейги», в Англии разработали дихлорфос.

С началом 1960-х годов было развернуто масштабное производство фосфорорганических препаратов по всему миру. В США, Англии, ФРГ и СССР вводились новые мощности по выпуску новых инсектицидов, ежегодное производство исчислялось тысячами тонн продукции.

Фосфорорганические инсектициды уничтожали не только взрослых насекомых, но и отлично справлялись с гусеницами, личинками, они с успехом применялись на полевых культурах, в садах, виноградниках, в теплицах для защиты овощей, а также для обработки складов, некоторые препараты были эффективны против почвенных нематод, также они нашли применение в лесном хозяйстве, борьбе с саранчой, кожными оводами у животных, в медицине и ветеринарии при борьбе с паразитами. Однако нужно понимать, что фосфорорганические инсектициды все еще оставались весьма опасными веществами, неосторожное обращение с которыми могло привести к трагедиям. Большинство отравлений пестицидами, часто с летальным исходом, отмеченных в США, были вызваны именно фосфорорганическими инсектицидами. В период с 1960 по 1970 год в США было зафиксировано 18 случаев гибели детей в результате контакта с неправильно хранившимися фосфорорганическими пестицидами.

Со временем были открыты более безопасные для человека, но все такие же эффективные фосфорорганические инсектициды, были найдены и новые способы их применения, они использовались не только для опрыскивания растений, но и для внесения в почву для борьбы с вредителями, повреждающими семена, клубни или корни. Многие из этих веществ активно использовались в быту для борьбы с нежелательными насекомыми. В Советском Союзе наиболее известными стали препараты на основе карбофоса, хлорофоса, и конечно же, самым популярным продуктом, который активно применялся в быту, был дихлофос. Кстати, оригинальное название этого вещества – ДДВФ, упрощенное – дихлорфос, потому что в составе молекулы присутствуют два атома хлора, однако постепенно на бытовом уровне из-за сложности произношения буква р из названия исчезла – получился знакомый нам дихлофос. В отличие от других органических соединений фосфора дихлофос, или, будем все правильно говорить, дихлорфос, был умеренно опасным для человека, поэтому нашел применение в быту против домашних насекомых. Промышленность СССР для борьбы с тараканами, клопами, муравьями, сверчками, жуками, пауками и молью производила порошки, таблетки, аэрозоли, концентраты эмульсий, бумагу и липкую ленту, пропитанную инсектицидами на основе фосфорорганических инсектицидов: дихлорфоса и хлорофоса. Аэрозоли на основе этих веществ и сейчас можно найти на прилавках магазинов.

Сегодня в мире применяется множество препаратов на основе двух десятков различных фосфорорганических соединений, в России зарегистрировано примерно 50 наименований инсектицидных препаратов, как правило, в их составе используются пять популярных действующих начал, годовой объем применения фосфорорганики в сельском хозяйстве составляет примерно 2,5 тысячи тонн.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что инсектициды, открытые в прошлом веке, и сейчас не потеряли своей актуальности. В качестве признания важности открытия, сделанного Герхардом Шрадером, в 1956 году химик получил медаль Адольфа фон Байера от Немецкого химического общества за выдающийся вклад в открытие новых пестицидов. Шрадер издал несколько книг об органических соединениях фосфора. Также он был автором и соавтором множества патентов. Умер исследователь 10 апреля 1990 года в возрасте 87 лет в ФРГ.

Всю свою жизнь Герхард Шрадер надеялся, что его открытия и обширные материалы, опубликованные в монографиях, вызовут у молодых химиков стремление к более глубокому проникновению в область, которая таит в себе множество возможностей, что, в свою очередь, приведет к еще более удивительным и нужным для всего мира открытиям.

Но мы-то теперь знаем, что даже самые нужные и полезные изобретения, оказавшись в руках злодеев, могут превратиться в чудовищное оружие против человечества. Несмотря на стремление Шрадера освободить сельскохозяйственные поля от вредителей и облегчить жизнь земледельцев, открытый им зарин на протяжении многих десятилетий был главным боевым веществом в арсенале крупнейших армий.

Код: 2,4-Д

Что такое 2,4-Д? Секретный шифр, пароль? Полагаю, даже просвещенный читатель не ответит на этот вопрос, а меж тем почти каждый агроном или фермер на любом континенте Земли расшифрует эту комбинацию.

Итак, 2,4-Д – это химическое соединение, открытое более 70 лет назад, которое по сию пору является основным компонентом множества современных гербицидов. Гербициды – это специальные химические препараты, предназначенные для борьбы с давними врагами землепашцев – сорняками. Новый послевсходовый гербицид на основе 2,4-Д позволял фермерам справляться с широколистными сорными растениями в зерновых культурах, не причиняя вреда последним. Открытие 2,4-Д стало однозначной победой науки над голодом, бедностью и тяжелым ручным трудом, послужило толчком к развитию как сельскохозяйственного производства, так и мировой химической промышленности. О том, как случилось это революционное открытие, я с удовольствием расскажу…

Эта история началась в 1940 году в США, в городе Вестпорт штата Коннектикут, в скромной лаборатории семейной химической компании «Си Би Долдж», в которой 24-летний химик Роберт Покорни занимался созданием новых веществ. Роберт Покорни, уроженец Нью-Йорка, окончивший университет четыре года назад, получил степень бакалавра в области химии, после чего устроился в небольшую химическую компанию в соседнем штате. Интересы компании «Си Би Долдж», в которой работал Роберт, были довольно обширными: продажа гербицидов, борьба с насекомыми, производство моющих средств, химия для строительного бизнеса, средства гигиены и прочее, прочее. Видимо, основатели «Си Би Долдж», создав фирму в разгар Великой депрессии, уяснили, что не стоит класть все яйца в одну корзину. Не менее широкими были интересы и самого Роберта: он увлекался живописью, игрой на скрипке и иностранными языками, однако главной страстью в его жизни была химия. Итак, в лаборатории «Си Би Долдж» из множества доступных химических веществ Роберт создавал новые соединения, область применения которых еще предстояло отыскать. Талант исследователя, удача и упорство сделали свое дело: Роберт Покорни в ходе опытов получил два новых, неизвестных ранее соединения, одним из которых была 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота, или, проще, 2,4-Д.

Летом 1941 года воодушевленный успехом Роберт публикует короткую заметку в журнале Американского химического общества, в которой описал химический синтез 2,4-Д. Впоследствии Роберт станет почетным членом этого уважаемого научного сообщества, а описанный им метод получения 2,4-Д по сей день служит основой для промышленного синтеза. Однако публикация сведений о новых соединениях была только половиной дела, ведь даже сам первооткрыватель не догадывался о свойствах и назначении открытых им соединений.

А между тем в научном сообществе интерес к новинкам нарастал, в 1942 году соединения, полученные Р. Покорни, классифицируют и относят к гормоноподобным веществам, тогда же появляются упоминания о 2,4-Д как о регуляторе роста растений. Все чаще в научной периодике тех лет встречаются статьи о положительном влиянии 2,4-Д на корни обработанных растений. Химический гигант «Дюпон Де Немур» патентует 2,4-Д в качестве регулятора роста. Казалось бы, область применения нового соединения найдена и теперь фермеры США смогут самостоятельно ускорять рост и развитие своих растений, раньше получать плоды и семена. Перспективы казались невероятными, и не только для сельского хозяйства. Примечательно, что во многих отраслях американской промышленности в это время происходит настоящий бум открытий, в то же время за океаном Европа полыхала в пожаре Второй мировой войны.

В условиях совершенной секретности под наблюдением военных команда британских химиков из «Империал Кемикал Индастриз» (Ай-си-ай) исследует новые области применения гормоноподобных соединений. Группе химиков удается синтезировать 2,4-Д и еще одно соединение из этого класса – 2М-4Х. Руководит исследованиями Уильям Гладстон Темплман, которому, как и Роберту Покорни, посчастливилось стать первооткрывателем.

Уильям Гладстон Темплман после окончания колледжа стал магистром, а затем кандидатом наук по ботанике и физиологии растений, в 1933 году в возрасте 22 лет устроился в Ай-си-ай. Молодому исследователю была поставлена задача при помощи химии ускорить рост культурных растений, тем самым помочь британским земледельцам. В ходе своих исследований У. Темплман заметил, что если некоторые вещества, применяющиеся для стимуляции роста, использовать в повышенных количествах, то они становятся смертельно опасными для многих видов широколистных растений, таких как василек, ромашка, одуванчик и многие другие известные читателю полевые сорные растения, при этом зерновые переносят такую обработку без потерь для урожая.

Спустя несколько месяцев Темплман с командой химиков опытным путем получили подтверждение, что 2,4-Д и 2М-4Х чрезвычайно эффективные селективные гербициды против двудольных сорняков. Поделиться с мировой научной общественностью открытием и опубликовать результаты Уильям с коллегами не смогли, так как британское правительство сразу же засекретило все материалы и патент. Стоит отметить, что позже в знак признания работы Темплмана наградили и произвели в офицеры Британской империи.

С чем же связано это свойство 2,4-Д, замеченное Темплманом, – убивать широколистные растения и не повреждать злаковые? Дело в том, что злаковые культурные растения, на которых применялся 2,4-Д, имеют отличное от двудольных сорняков анатомическое строение. Во-первых, различна форма листьев и их положение относительно стебля. У злаков листья узкие, длинные и гладкие, направлены вверх – капля раствора гербицида, попадая на такую поверхность, не задерживаясь, скатывается вниз, не причиняя вреда растению. У двудольных растений листья широкие, нередко опушенные, капля раствора надежно удерживается ни них.

Есть и другое важное отличие: у злаков точка роста надежно защищена, она находится в узле кущения, внутри растения, тогда как у двудольных, наоборот, точка роста – самая чувствительная часть – находится на верхушке стебля и при обработке полностью открыта для ядовитого гербицида.

Впрочем, не только этими анатомическими различиями обусловлена устойчивость культурных однодольных растений к гербициду. Исследователи выяснили, что невосприимчивость злаков объясняется их защитной реакцией к 2,4-Д. Попадая в растение, гербицид связывается белками клеток и таким образом обеззараживается. Затем без негативных последствий яд выводится из организма растения. У двудольных, широколистных растений этот процесс происходит иначе: 2,4-Д без препятствий проникает внутрь, нарушает жизненный цикл, растения развиваются в неуправляемом режиме, ткани деформируются, после чего погибают. По такому принципу работают многие гормоноподобные гербициды.

Но вернемся к нашей истории, ведь она еще далеко не окончена. Итак, наступила весна 1945 года, весь мир праздновал окончание войны, сугубо военные разработки стали применяться в гражданских целях, а химические предприятия постепенно переводить производство на мирные рельсы. Не осталась без внимания и 2,4-Д кислота: в США за коммерциализацию нового гербицида на основе перспективного соединения взялось несколько корпораций, в том числе «Америкэн Кемикал Пэйнт Ко» и «Дау Кемикал». В 1946 году на рынке пестицидов появляются препараты под понятными каждому фермеру названиями Weed Killer (дословно в переводе – «убийца сорняков») и Weedone – что можно перевести как «решенный вопрос с сорняком». Гербициды на основе 2,4-Д быстро набирали популярность среди фермеров США, на многих акрах от Северной Дакоты до Техаса с успехом применялись эти «киллеры». Организация производства в промышленных масштабах препарата позволила обеспечить американских фермеров большим количеством нового гербицида. Только за первый год продаж компания «Дау Кемикал» увеличила объемы производства 2,4-Д без малого в 20 раз! И это не случайность, ведь новый «чудо-гербицид» обладал хорошим проникающим действием, после обработки передвигался в корни многолетних трудноискоренимых сорных растений и уничтожал даже вьюнок полевой. Препарат был невероятно эффективен против большой группы сорняков и при этом не повреждал культуру. Как сообщали рекламные проспекты тех лет, новый препарат быстро и надежно уничтожал сорняки, был безопасен для человека, не смывался дождем, не вызывал коррозию опрыскивающей техники и как минимум вполовину снижал затраты на борьбу с ненавистными сорняками по сравнению с ручной прополкой.

Довольно быстро популярный гербицид стал известен и за пределами США. Его начали активно применять и в Европе, освобождая от сорняков все новые и новые территории. В одной только Великобритании новый гербицид перед выходом на рынок испытывался в 111 точках и везде показал отличные результаты.

Годовое производство 2,4-Д в 1950 году составило около шести тысяч тонн, в 1960-м – 22,5 тысячи тонн, в настоящее время мировое производство 2,4-Д составляет более 250 тысяч тонн.

В современном сельскохозяйственном производстве препараты на основе 2,4-Д применяются для защиты от сорняков на зерновых культурах, сорго, кукурузе, рисе, сахарном тростнике, кормовых и газонных злаковых травах. Только в России зарегистрировано более 50 наименований гербицидов, в состав которых входит 2,4-Д. Ежегодные площади обработок превышают 20 миллионов гектаров, а это примерно четверть от всех посевных площадей нашей страны.

Впрочем, история победоносного шествия гербицидов на основе 2,4-Д, давших старт «зеленой революции», имеет и свои темные пятна…

Говорят, на войне все средства хороши, а уж боевые – гербициды, способные с легкостью уничтожить урожай противника, казались просто незаменимыми, тем более примеров применения химии для уничтожения продовольствия на вражеских территориях в истории предостаточно. Возьмем хотя бы соль: растворы соли и других минеральных веществ были известны земледельцам в качестве гербицидов еще в эпоху античных цивилизаций. В Римской империи широко использовалась соль для борьбы с сорняками на полях зерновых культур. Более двух тысячелетий назад Плиний Старший в своей «Естественной истории» описывает «полив злаков особой водой, уничтожающей сорные травы». То же средство, но уже в военных целях применили римляне после захвата ненавистного Карфагена в 146 г. до н. э., обильно посыпав солью прекрасные сады и парки, чтобы в будущем в этих местах не выросло ни травинки. Кроме того, римляне запретили под страхом смертной казни селиться кому-либо на территории бывшей городской земли – такой была месть победителей некогда могущественному противнику.

Но вернемся к 2,4-Д. В самый разгар Второй мировой войны в лабораториях Великобритании и США проводились исследования по возможности уничтожения картофельных полей на территории нацистской Германии с помощью нового соединения. Предполагалось, что все растения после такой обработки погибнут, а население и солдаты останутся без пропитания. Впрочем, от идеи отказались, так как бомбардировка городов была эффективнее, да и немецкая наука могла бы ответить симметрично, и тогда бы пострадало сельское хозяйство стран антигитлеровской коалиции.

Несмотря на то что идею применения 2,4-Д как «уничтожителя» урожая в свое время отвергли по техническим, политическим и моральным причинам, власти США вспомнили о ней позже, в период войны во Вьетнаме, когда гербицид распылялся над тропическими лесами для уничтожения растительности. Бои в джунглях сильно затрудняли продвижение армии Соединенных Штатов, а вьетнамские снайперы искусно использовали природные укрытия и непроходимые заросли региона. В августе 1961 года президент Кеннеди санкционировал применение химикатов для уничтожения растительности в Южном Вьетнаме, а через шесть месяцев с аэродрома Таншоннят взлетели три самолета ВВС США, несущие на борту почти 14 тонн боевого гербицида Agent Orange, – так началась операция Ranch Hand. В состав Agent Orange входил знакомый нам 2,4-Д, только норма его расхода в 10 раз превышала стандартные полевые. Результаты по уничтожению зеленой растительности оказались великолепными. Около 50 тыс. тонн препарата в бочках с оранжевой полосой на боку срочно перебросили в войска. Известно, что из-за спешки 2,4-Д для Agent Orange синтезировался по упрощенной технологии и содержал большое количество диоксинов, которые вызывали рак и генетические мутации у соприкасавшихся с ними людей. Из-за воздействия диоксинов пострадало значительное число как вьетнамцев, так и американских солдат, работавших с препаратом.

После трагической истории с диоксином химические компании пересмотрели требования к производству 2,4-Д, и гербицид вновь стал завоевывать страны и континенты как безопасное и надежное средство для сельскохозяйственного производства.

Удивительно, но препараты на основе 2,4-Д использовались не только в качестве гербицидов. Их все-таки в небольшом количестве применяли в сельском хозяйстве в качестве регуляторов роста и развития растений. Препараты на основе 2,4-Д использовали для стимуляции цветения и дружного созревания растений, для предупреждения раннего опадания плодов садовых деревьев, применяли для предотвращения полегания риса. Как уже упоминалось, этот эффект связан с двойственной активностью вещества: в зависимости от концентрации 2,4-Д может быть ядом или стимулятором. В обоих случаях он действует на механизм синтеза природного гормона – гетерауксина.

С этим свойством связан еще один интересный эпизод, который произошел в другой части света – на Африканском континенте.

В Египте на великой реке Нил стоит знаменитая Асуанская плотина – жизненно важное гидросооружение для всего Египта. Вдоль реки расположены сотни полей, на которых после появления в арсенале крестьян «убийцы сорняков» началась интенсивная и беспощадная борьба с широколистными сорными растениями на пшеничных полях. Активное применение препарата привело к тому, что постепенно вместе со стоками часть 2,4-Д попадала в Нил. Разбавляясь до минимальных концентраций, препарат проявлял свои рострегулирующие свойства. В результате этого на Ниле бурно разрослись водный гиацинт и другие растения, которые начали угрожать работе ГЭС. Решением этой проблемы стало сокращение объемов применения 2,4-Д-препаратов на полях вблизи Нила.

Так долгое время 2,4-Д занимал лидирующее место по масштабам производства и применения. Но ежегодное использование на одних и тех же полях против одних и тех же сорняков привело к появлению резистентности у некоторых видов сорных растений. Сорняки (виды щирицы, пикульника, виды ромашки, подмаренник цепкий, василек синий, виды яснотки, фиалка полевая и многие другие) научились выживать после обработки гербицидом и продолжали конкурировать с культурой, отбирая у нее питательные элементы, свет и воду. Поэтому в настоящее время разработаны специальные антирезистентные программы, в которых 2,4-Д применяется в смеси с гербицидами из других химических классов либо применяют многокомпонентные гербициды. Поэтому в наши дни в чистом виде знаменитый препарат почти не применяется, зато количество многокомпонентных препаратов, в которых используется и 2,4-Д, постоянно растет.

Открытие Робертом Покорни 2,4-Д, несомненно, изменило ход истории и развития современного сельского хозяйства, это открытие по праву признано мировой наукой одним из величайших достижений агрохимии XX века.

О нем вы слышали

Что вам приходит на ум, когда вы слышите это слово – «пестицид»? Кто-то вспомнит о глифосате, единицы назовут другие препараты и вещества, а для большинства синонимом этого слова остается ДДТ. ДДТ – это сокращенное название 4,4-дихлордифенилтрихлорметилметана, молекулы, ставшей основой для революционно нового инсектицида – средства для борьбы с насекомыми. В годы активного применения ДДТ спасал людей от ужасных, смертельных болезней, кардинально менял расстановку сил в войне за урожай на полях фермеров, был лекарством и ядом, кошмаром для экологов и спасением для миллионов. Так что такое ДДТ? Пусть ответом на этот вопрос станет мой рассказ…

Швеция, Стокгольм. Над черной гладью залива Риддарфьярден возвышается здание городской ратуши, в этот декабрьский вечер 1948 года она необычайно красива, языки сотен факелов освещают величественное здание. Несмотря на морозную погоду, на площади перед ратушей многолюдно: жители и гости столицы собрались, чтобы приветствовать нобелевских лауреатов и королевскую чету. Один за другим к парадной лестнице подъезжают автомобили, ученые мужи и их спутницы торопясь поднимаются по каменным ступеням.

Внутри царит атмосфера радости и волнения, Голубой зал ратуши постепенно заполняется гостями: джентльмены в смокингах, дамы в прекрасных вечерних платьях. Внезапно все затихает в торжественном ожидании, но пауза длится недолго – через несколько мгновений звучит оркестр, гости приветствуют наследного принца. Нобелевские лауреаты, главные герои вечера, занимают свои почетные места, среди них мы видим высокого мужчину лет пятидесяти – это Пауль Мюллер, химик из Австрии. Сегодня он произнесет свою знаменитую речь, в которой определит свойства идеального инсектицида, и, конечно, за свое гениальное открытие инсектицидных свойств ДДТ будет награжден высочайшей наградой для любого ученого – Нобелевской премией. Но прежде чем это произойдет, мы оставим столь уважаемое собрание и узнаем историю этого открытия сначала.

Пауль Герман Мюллер родился в Олтене в семье Готтлиба Мюллера, служащего швейцарской железной дороги, и Фанни (Лейполдт) Мюллер. Пауль получил образование в школе в Базеле. Окончив школу в семнадцать лет, начал работать на химическом заводе, а уже в следующем году стал ассистентом химика в лаборатории компании «Лонза». Этот опыт исследовательской работы побудил его в 1919 году поступить в Базельский университет для изучения химии, и через шесть лет, защитив диссертацию, посвященную изучению органических красителей, Мюллер получил ученую степень доктора наук. После окончания университета Мюллер устраивается на работу в крупную химическую корпорацию «Джи Эр Гейги». В 1935 году он начинает исследования инсектицидов для сельского хозяйства. Для химической корпорации создание нового препарата было приоритетной задачей, ведь в то время действенного, надежного, а главное безопасного средства просто не существовало. Для борьбы с вредителями земледельцы часто использовали либо слабые препараты на основе вытяжек из ромашек рода пиретрум, либо мышьяксодержащие инсектициды, крайне ядовитые для всех, включая человека.

День за днем группа экспериментаторов под руководством Пауля Мюллера тестировала на мухах сотни органических соединений, однако должного результата получить не удавалось. Мюллер предлагал для испытаний все новые и новые группы веществ, и в конечном счете, благодаря своему опыту и знаниям, в 1939 году он обнаружил у 4,4-дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) инсектицидные свойства. Позже ученые выясняли, каким образом ДДТ воздействовал на насекомых: он блокировал физиологические процессы, специфичные для их нервной системы. Но в конце 30-х годов было достаточно той информации, что все контактирующие с ДДТ насекомые погибали.

В этом месте стоит упомянуть, что Мюллер не был первооткрывателем самого вещества, первые сведения о ДДТ были опубликованы еще в 1873 году в «Докладах Немецкого химического общества». Новое соединение впервые получил австрийский студент Отмар Цайдлер, однако, как это часто бывает, молодой химик не представлял, какое практическое значение имеет открытое им вещество. Не заслужило внимания это открытие и в среде научной общественности того времени.

Зато уже через год после обнаружения Мюллером инсектицидных свойств ДДТ руководство корпорации «Джи Эр Гейги», понимая великолепные перспективы, патентует новый препарат.

После этого в 1942 году были проведены первые полевые испытания нового контактного инсектицида на мухах, колорадском жуке, тлях, моли и многих других вредителях. В ходе опытов были испытаны различные препаративные формы ДДТ: растворы, эмульсии, гранулы. Результаты опытов оказались ошеломительными, и через несколько месяцев ДДТ поступил в продажу. Открытие Пауля Мюллера было поистине революционным, как и открытие Роберта Покорни, и изменило сельское хозяйство. Новый инсектицид стал первым надежным средством со стабильным действием против вредителей на зерновых, кукурузе, овощных, технических и бахчевых культурах, в садах и теплицах. Агрономы и фермеры теперь с уверенностью смотрели в будущее и меньше беспокоились о внезапных нападениях вредителей на свои поля. Фермеры использовали все больше и больше ДДТ, благодаря этому стало возможно быстро уничтожать вредителей на огромных пространствах. ДДТ был одним из первых препаратов, позволивших осуществить «зеленую революцию» и кардинально изменить подходы к сельхозпроизводству.

Как мы уже знаем, в 1948 году Пауль Мюллер за свое открытие был удостоен Нобелевской премии. Это был первый и единственный случай в истории, когда ученый получил наивысшую награду за открытие пестицида. Стоит, однако, отметить, что награда эта была не только за сохраненный урожай, но и за миллионы спасенных человеческих жизней…

Борьба с насекомыми была не только проблемой фермеров, но и врачей, ведь многие опасные для человека заболевания, переносятся именно насекомыми, например тиф. Во время войн, когда большие массы людей долгое время вынуждены проживать в неприспособленных для этого условиях, нередки случаи возникновения эпидемий. Как правило, усложняют ситуацию голод и ослабленный иммунитет солдат. Не были в этом смысле исключением ни наполеоновские войны, ни Крымская, ни Первая мировая война и ни одна из самых масштабных по количеству участников – Вторая мировая.

Вши были едва ли не большей проблемой для солдата, чем враг на горизонте. Для борьбы с кровопийцами в ход шли любые доступные средства: масло, нафталин, порошок из цветов ромашки, практиковалось «прожаривание» обмундирования на костре, но все было малоэффективно. И если к укусам можно было привыкнуть, особенно когда пули и осколки пролетают над головой, то тиф и другие инфекционные заболевания, которые переносили паразиты, были смертельно опасны. У 98% солдат на Восточном фронте были вши, а в завшивленных казармах и окопах болезни распространялись с молниеносной скоростью.

В 1942 году для решения вопроса с паразитами в войсках в министерстве сельского хозяйства США была сформирована команда из энтомологов – специалистов по изучению насекомых. Понимая серьезность проблемы, ученые сразу же приступили к поиску действенного средства против паразитов. Из тысячи перспективных химических веществ самым лучшим средством оказался ДДТ: он действовал очень быстро, и при контакте даже с миллионной частью инсектицида насекомое погибало. В обработанном ДДТ белье паразиты не приживались. Новый инсектицид ДДТ казался идеальным и с точки зрения безопасности: токсичность для людей казалась настолько ничтожной, что препарат предполагалось распылять непосредственно на тело для предупреждения возникновения сыпного тифа. Несомненно, ДДТ был признан лучшим решением, и корпорация «Джи Эр Гейги» начала масштабное производство препарата. Новые заводы теперь работали по обе стороны Атлантики. Многие химические предприятия быстро освоили производство нового инсектицида. Продажи ДДТ выросли необычайно.

Случай проверить ДДТ в реальных условиях не заставил себя долго ждать. В октябре 1943 года в Неаполе случилась тяжелая вспышка тифа, обычные меры по спасению города оказались совершенно бесполезными. Было принято решение срочно использовать новое средство – ДДТ. В течение нескольких дней больше миллиона человек прошли обработку инсектицидом, после чего всего за три недели эпидемия тифа была полностью остановлена. Это был первый случай в мировой врачебной практике, когда эпидемия тифа была взята под контроль в зимний период. Новый порошок отлично зарекомендовал себя, и с его помощью быстро останавливались зарождающиеся эпидемии и в других местах. Широкое распространение ДДТ получил в войсках союзников, поскольку одной из особенностей препарата была его невероятная стабильность: даже однократное распыление инсектицида очищало от насекомых окопы, одежду и казармы на несколько месяцев.

Через четыре года после окончания Второй мировой войны на церемонии вручения Нобелевской премии профессор Г. Фишер вспомнил курьезный случай, который, возможно, лучше долгих объяснений продемонстрировал, насколько ДДТ был действенным средством: «В 1945 году я встретил английского майора в Германии, который рассказал мне, что для борьбы с мухами, которые ему сильно досаждали, он обрызгал раствором ДДТ окно в своей комнате. После того как раствор ДДТ был распылен, мухи погибли и лежали кучками на подоконнике. На следующее утро, когда майора не было, дежурный солдат вошел в комнату и тщательно вымыл окно. Когда же майор заметил, что окно чистое, он не мог удержаться от слез. „Прощай, мой ДДТ!“ – воскликнул он. Но это прощание было неуместно. Несмотря на тщательную очистку, оконное стекло сохранило свое смертоносное действие, и мухи продолжали погибать, лишь коснувшись его». Эта маленькая история наглядно проиллюстрировала стойкость ДДТ и его высокую эффективность даже в небольшой дозировке.

На протяжении последующих десятилетий не имеющая себе равных ценность ДДТ как инсектицида подтверждалась снова и снова, особенно при его использовании для контроля эпидемий. Начав применять ДДТ в 1940-х годах, за несколько лет Африка была полностью освобождена от малярии. Это вещество предотвращало возникновение эпидемий малярии в Австралии, Тайване, Индии, странах Карибского бассейна.

По оценкам Национальной академии наук США, за время широкого применения препарата ДДТ спас 500 миллионов жизней от инфекционных заболеваний, переносимых насекомыми.

Успешное применение ДДТ во время войны для борьбы с малярией и сыпным тифом сделало Мюллера одним из основных кандидатов на Нобелевскую премию по физиологии и медицине, которую он и получил «за открытие высокой эффективности ДДТ как контактного яда». В своей речи на церемонии награждения Пауль Мюллер определил главные свойства идеального инсектицида: высокая эффективность против насекомых, быстрое начальное действие, отсутствие токсичности для теплокровных и растений, отсутствие раздражающего эффекта, широкий спектр действия, продолжительный период защиты и низкая цена. Согласитесь, определение Мюллера до сих пор звучит актуально.

В компании «Джи Эр Гейги» Мюллер проработал до 1961 г., а последующие четыре года трудился в частной лаборатории, которую оборудовал в своем доме.

Но история ДДТ на этом не кончилась. В 1962 году морской биолог Рэйчел Карсон опубликовала книгу «Безмолвная весна», которая вскоре стала бестселлером. В книге описывались примеры и последствия бесконтрольного применения пестицидов. Особой критике Карсон подвергла ДДТ. Этот популярный инсектицид по мере применения начал проявлять неблагоприятные свойства. Как мы уже знаем, одной из особенностей ДДТ, сделавшего его вначале столь привлекательным, была стабильность. Инсектицид был неспособен, как другие химикаты, распадаться на простейшие компоненты в почве и перерабатываться микроорганизмами, напротив – ДДТ накапливался в воде, почве и организмах животных. Кроме того, ДДТ без разбора убивал всех насекомых, попавших под обработку или контактирующих с обработанными растениями, ведь он был инсектицидом широкого спектра действия, и помимо вредителей после распыления гибли и полезные насекомые: пчелы, божьи коровки, хищные наездники и клещи. В своей книге Карсон поднимала вопрос об опасности ДДТ для человека и его свойствах накапливаться в жировых тканях, но в целом, несмотря на жесткую критику ДДТ, она не призывала полностью отказаться от применения пестицидов, видя в них большой потенциал. Карсон выступала за контроль применения и за прогноз возможного вреда от использования пестицидов. Несмотря на открывшиеся побочные эффекты ДДТ, он оставался главным средством против переносчиков смертельных болезней. Так, в 1965 году благодаря инсектициду в Индии ни один человек не умер от малярии, тогда как в 1948 погибло более трех миллионов. Однако беспокойство в обществе относительно побочных свойств ДДТ постепенно возрастало, все чаще в газетах появлялись статьи и заметки с кричащими заголовками о вреде ДДТ, по городам США прокатились массовые протестные выступления с требованием запретить использование препарата, владельцы автомобилей клеили на лобовое стекло призывы полного запрета ДДТ. В результате в США в 1972 г. инсектицид был запрещен, вскоре к запрету на применение и производство присоединились другие страны. К сожалению, достойной замены инсектициду быстро найти не удалось и запрет привел к новым вспышкам тифа и малярии в неблагополучных регионах.

Несмотря на то что в СССР, как и в других странах, ДДТ был запрещен уже в середине 70-х годов, советские агрономы успели оценить популярный во всем мире инсектицид и взять его на вооружение.

Первые поставки ДДТ в Союз были сделаны во время Второй мировой войны и не предназначались для сельского хозяйства, препарат закупали только для нужд армии. Как мы уже знаем, ДДТ был незаменимым и надежным средством против платяных вшей. Ситуация изменилась после окончания Великой Отечественной войны, когда на химических предприятиях СССР в рамках программы подъема сельского хозяйства было развернуто производство ДДТ. В соответствии с репарационными поставками из Германии на заводы поступили производственные линии для наработки препарата. Поначалу процесс запуска новой продукции проходил не гладко, у рабочих просто не хватало опыта для работы на незнакомом оборудовании. Но вскоре эти вопросы были решены, и заводы приступили к массовому выпуску ДДТ, ежегодно только увеличивая объемы производства. Так, в 1948 году на одном из таких химических предприятий было произведено около 4000 т инсектицида, а уже в следующем – в 2,5 раза больше. Отечественные химические предприятия выпускали ДДТ в виде дустов, смачивающихся порошков, эмульсий, пастообразных концентратов. Однако в начале 50-х годов темпы производства начали снижаться, так как немецкое оборудование постепенно изнашивалось, а заменить его было нечем, кроме того, часто случались задержки с поставками сырья.

В течение 20 лет ДДТ широко применялся в советских колхозах на зерновых, сахарной свекле, льне, горохе, хлопчатнике и других культурах. Работники колхозов поначалу разбрасывали порошок вручную из мешков голыми руками, часто без каких-либо средств защиты. Позже стали опылять посевы с кузовов автомобилей, а также использовать легкие самолеты. В СССР ДДТ получил большую популярность в качестве надежного средства против саранчи, которая была настоящим бичом для южных регионов. Даже после официального запрета еще около десяти лет ДДТ применялся против этого вредителя в порядке исключения. По разным оценкам, ежегодно в СССР применялось около 20 тысяч тонн ДДТ, что составляло четверть от всего мирового потребления.

Нет ничего удивительного в том, что ДДТ три десятилетия подряд оставался одним из самых популярных и востребованных инсектицидов, повышающим возможности фермеров, позволяющим расширять сельскохозяйственное производство. Во многом появление ДДТ определило направления развития сельского хозяйства, позволило существенно увеличить посевные площади, снизить риски производства. К тому же ДДТ был спасением для миллионов людей, он с легкостью уничтожал давних врагов солдат и бедняков – вшей, а также мух, клещей и комаров, с успехом справлялся с малярией и энцефалитом.

Ну что же, на этом можно было бы закончить мой рассказ, но один небольшой пробел все же остался, так давайте его скорее заполним. Самое время вернуться в Швецию в тот самый вечер 10 декабря 1948 года, в Голубой зал городской ратуши Стокгольма, где профессор Фишер как раз заканчивает свою речь…

«Доктор Пауль Мюллер, – продолжил профессор, – ваше открытие, кроме всего вышесказанного, стало лучом света или маяком для многих исследователей пестицидов по всему миру. И кто знает, сколько еще чудесных веществ подарит нам наука? А теперь с самыми теплыми пожеланиями Каролинского института я прошу вас принять Нобелевскую премию из рук Его Королевского Высочества наследного принца».

А что было дальше, вы, уважаемые читатели, уже знаете.

Chimica per dolce vita1

Сахароза – это вещество в кристаллическом виде, которое мы ежедневно используем в пищу и называем просто – сахар. Сахар можно получить из множества растений, даже из тех, что мы обычно считаем сорными, однако чаще всего его получают из тростника в тропических регионах и из сахарной свеклы в регионах с умеренным климатом. Впервые кристаллический сахар в Европу привезли крестоносцы в XIII веке, возвращаясь со Святой земли, в последующие 300 лет он был большой кулинарной редкостью и доступен только богачам. Основным источником для производства сахара в те времена был тростник, который традиционно выращивался на многих островах Карибского моря, в Вест-Индии. Как и в случае со специями, сахарным монополистом в Европе была Венеция, через которую проходили основные торговые пути. Сахар использовали как пряность и для улучшения тошнотворного, горького вкуса лекарств и снадобий из арсенала лекарей тех лет. Вероятно, отсюда и пошло выражение «подсластить пилюлю».

В период с XV по XIX век сахар постепенно становился все более и более доступным, теперь даже семьи со средним достатком могли позволить себе прикупить сахар для приготовления сладостей и консервации продуктов – да-да, не удивляйтесь, сахар – отличный консервант. Именно поэтому для приготовления варений, джемов и компотов хозяйки и по сей день не обходятся без сахарного песка. А в Средние века сахар дал возможность перевозить на дальние расстояния и долго хранить различные десерты и сладости.

Доступность сахара в Европе в XVIII—XIX веках связывают прежде всего с Наполеоном, который распорядился увеличить во Франции площади посевов сахарной свеклы, из которой получали сахар, почти до 30 тысяч гектаров, это было ответом на британскую блокаду поставок тростникового сахара, а также на перебои со снабжением из собственных колоний. Открытие Наполеоном фабрик по переработке сахарной свеклы и школ по изучению этой культуры дало хороший старт для развития сахарной промышленности – уже к середине века 5% кристаллического сахара было получено из местного сырья. Сахарная свекла набирала популярность как новая культура и стала широко выращиваться в Польше, Германии, Украине, России, США и других странах.

В России относительно доступным сахар стал только в XIX веке, когда на нашей территории начали выращивать в промышленных масштабах сахарную свеклу, до этого дорогостоящее сырье для производства сахара закупалось за границей. Впрочем, и после начала местного производства сахар оставался доступен лишь зажиточным людям, а крестьяне редко могли позволить себе это лакомство. В небогатых крестьянских семьях часто пили чай, что называется, вприглядку, когда сахар не кусали и не добавляли в чай, а только смотрели на сахарную головку (традиционная фасовка сахара в те годы), представляя ее вкус во рту. Как правило, такие головки покупались один раз в год после продажи урожая и служили скорее показателем достатка, чем привычной сладостью. Часто после покупки на ближайшей ярмарке сахарная головка выставлялась в крестьянских избах на самое видное место, но кроме восхищения и завистливых взглядов привлекала, конечно же, и мух, и пчел, и других насекомых, отчего со временем становилась несъедобной.

Сахарная свекла в том виде, в каком мы знаем ее сегодня, была получена путем многолетнего размножения домашней свеклы. Еще 2000 лет назад свеклу на своих огородах выращивали греки и римляне, вручную ухаживая за нежными растениями. Со временем для возделывания свеклы стали применять конную силу, паровые двигатели, а позже и мощные тракторы с двигателями внутреннего сгорания. Однако доля ручного труда при возделывании свеклы долгое время оставалась очень высокой, вплоть до 60-х годов XX века. Открытие, сделанное более 50 лет назад одной немецкой фармацевтической компанией, полностью изменило технологию производства этой культуры и обеспечило доступность сахарного песка для самого широкого круга потребителей. «Что это было за открытие?» – спросите вы. Это нам предстоит узнать далее.

Для того чтобы понять, как сильно изменилась технология выращивания сахарной свеклы, перенесемся в середину XX века. В те времена в США и Европе сахарную свеклу выращивали в основном на семейных фермах, в СССР – в колхозах и совхозах, но большой разницы в технологиях производства не было: механизированная подготовка почвы, посев и культивация уже были хорошо развиты, в то время как другие необходимые для производства свеклы операции все еще приходилось проводить вручную.

Через несколько дней после посева семян и сразу после появления всходов проводили прорывку свеклы – руками удаляли лишние растения. Это приходилось делать потому, что из одного свекловичного семени появлялось до 15 ростков, а должен остаться только один, который в будущем и будет формировать корнеплод. Чтобы провести прорывку, один человек работал мотыгой, а второй шел позади и из кустика молодых ростков вытаскивал все, кроме одного. Нужно было на глаз выбрать наиболее здоровое и сильное растение. При опоздании с прорывкой ростки свеклы начинали вытягиваться к свету, стараясь обогнать свих братьев и сестер, в конечном итоге эта конкуренция за место под солнцем в раннем возрасте делала свеклу хилой и беспомощной. Очевидно, что это была очень важная, но и утомительная работа, которую могло выполнить быстро только большое количество людей, а взрослых работников, как правило, не хватало, поэтому зачастую в поля на помощь старшим отправлялись дети. Мальчики и девочки в возрасте от 7 лет работали на прорывке, склоняясь над растениями, а проворные пальцы позволяли им идти в ногу со взрослыми. Со временем появились новые сорта свеклы, дающие только один росток из семени, но это уже совсем другая история, а мы вернемся к нашим полям.

Следующим важным шагом была защита сахарной свеклы от сорных растений. Химии, которая не повреждала бы нежные листья свеклы и при этом эффективно уничтожала сорняки, тогда еще не было, механические обработки также часто были невозможны из-за опасности повреждения молодых ростков свеклы. Поэтому тяпки в руках женщин и детей были главным оружием против сорняков. Прополку приходилось проводить два-три раза до того, как листья свеклы станут большими и междурядья сомкнутся. Ползать на четвереньках и коленях или провести весь день, не разгибаясь, в рядках свеклы было обычным делом для детей и взрослых в сельской местности. Это была тяжелая, но крайне необходимая работа, потому что сорняки, оставшиеся без контроля в поле, отбирали у свеклы воду, свет и питательные вещества, что приводило к потере более половины урожая. Пропалывать сахарную свеклу часто приходилось под палящим солнцем в 25—30-градусную жару. «Когда ты добирался до конца рядка свеклы, ты мог наконец напиться воды, и ты был счастлив, потому что уже не верил, что когда-нибудь доберешься», – вспоминал свои детские годы один из работников на плантации свеклы в США. Что касается работников среднего и старшего возраста, многие из них сократили свою жизнь от сердечно-сосудистых заболеваний, приобретенных в жару на свекловичных полях.

Не слаще была жизнь колхозников в Советском государстве: каждому школьнику в июне нужно было два раза прополоть выделенные ему в совхозе бороздки со свеклой. На эту работу уходило несколько дней, потому что длина поля могла быть один, два, а то и три километра. Часто получалось так, что, пока школьники доходили до конца своих бороздок, начало поля опять начинало зарастать сорняками. Разумеется, бороздки сахарной свеклы обрабатывали не только дети, но и взрослые. Весной, на распределении строчек свеклы между односельчанами, во власти бригадира было отдать своим родственниками или друзьям более чистые от сорняков участки, близко расположенные к деревне, из-за этого часто возникали споры и ругань.

Прополка весной была только половиной дела, часто после смыкания рядков в случае большой численности сорняков приходилось снова проводить прополку, при этом работа была еще сложнее и тяжелее, ведь при выпалывании сорняков тяпкой нельзя было случайно повредить саму свеклу.

Легче не становилось и при уборке. В середине 40-х годов в хозяйствах уже стали появляться механические свеклоуборочные комбайны, которые тянули по полю тракторы, но они были редкостью. Копку свеклы часто при недостатке техники проводили вручную лопатами или копачами, но даже если в хозяйстве был комбайн, такие операции, как выдергивание корнеплода из земли, очистка и обрезка, еще долгое время проводились вручную. К выдергиванию свеклы и обрезке зачастую снова привлекались дети. В отличие от работы в летний период на уборочных работах было уже достаточно холодно, а начинались они с пяти утра, заканчиваясь поздно вечером. Люди, спасаясь от холода, надевали всю теплую одежду, имеющуюся дома, но от холодного осеннего дождя со снегом было не спастись, как ни закутывайся. К началу декабря бурты с корнеплодами уже сковывались морозом, примерзшие корнеплоды приходилось отрывать руками. Школьники, работающие на уборке сахарной свеклы, называли себя «полярниками».

Труд детей на полях сахарной свеклы имел решающее значение для семей, которые полагались на дополнительный заработок. Согласно исследованию, проведенному в США, в довоенный период дети (в возрасте до шестнадцати лет) составили 52% рабочей силы, привлекаемой для выращивания свеклы, часто это были дети из семей иммигрантов из Мексики, Китая, Греции, Японии и других стран. В 40-х годах крупные американские фермеры нанимали семьи на сезонные работы, зная, что именно дети будут работать на полях, иногда вместо занятий в школе. После окончания Второй мировой войны на свекловичные поля стали привлекать немецких военнопленных. Как мы уже видели в предыдущих главах, в это время наблюдался общий подъем промышленности, в том числе химической. Применение новых пестицидов в системе земледелия позволило отказаться от дорогостоящих и не всегда эффективных механических обработок, а также исключить из технологии выращивания основных культур ручной труд. И если зерновые культуры, кукурузу, сою, горох уже научились защищать от сорняков химией, то возделывание сахарной свеклы еще долгое время невозможно было представить без главного оружия против сорняков – тяпки. Применение химических гербицидов на свекле было затруднено из-за высокой чувствительности культуры к большинству известных в то время агрохимикатов.

Важной датой в борьбе с сорняками на свекловичных полях можно считать 1964 год. Именно тогда специалисты немецкой фармацевтической компании «Шеринг» открыли новую молекулу, обладающую гербицидным действием, – фенмедифам, ставшую основой первого селективного гербицида, то есть избирательно действующего на сорняки и культурное растение. Новый гербицид было решено назвать Бетанал – это аббревиатура немецких слов Beta nachaufLauf, что значит «после всходов свеклы». Каждый фермер в Германии мог понять из названия, что перед ним препарат для листовой обработки свеклы, и это казалось чудом! Невероятный гербицид Бетанал эффективно уничтожал крестоцветные и другие виды двудольных сорных растений и, самое главное, не причинял вреда самой культуре. Высокоселективный Бетанал стал без преувеличения освободителем женщин и детей с тяпками от их тяжелого труда в борьбе с сорняками на свекле. Теперь женщины, занятые в сельском хозяйстве, могли больше времени уделять себе и воспитанию детей, а дети больше времени посвящать учебе.

К 1968 году новый гербицид стал активно применяться на свекловичных полях по всей Европе. Свекловоды Франции, Англии и Германии увеличивали площади возделывания сахарной свеклы и с воодушевлением смотрели в будущее. В 1970 году новый препарат стал доступен и фермерам в США. Однако битва агрохимиков с сорняками на этом не закончилась. Наоборот – развивалась по нарастающей. К примеру, долгое время Бетаналу не удавалось справиться с уничтожением видов щирицы и мари, которыми зарастали посевы даже после применения нового препарата. Решение пришло лишь спустя десятилетие: в 1975 году компания «Шеринг» снова пришла на помощь свекловодам и представила новый препарат под торговым названием Бетанал АМ – гербицид на основе другого вещества – десмедифама. Приставка «АМ» в названии гербицида означала, что препарат эффективен против главного (на тот момент) врага свекловодов – Amaranthus, или, по-русски, щирицы. Гербицид с новым действующим веществом успешно очищал поля от широкого спектра сорняков, в том числе мари, щирицы, пикульника, ярутки и др. В США и странах Западной Европы Бетанал АМ завоевал широкое признание. Фермеры сразу же догадались смешивать два гербицида, Бетанал и новый Бетанал АМ, для увеличения эффекта, экспериментируя с нормами расхода препаратов, правда, иногда это приводило к плачевным результатам. Уже через год в этих «экспериментах» отпала необходимость, ведь в арсенале свекловодов появился новый гербицид Бетанал АМ 11, объединяющий в одном гербициде сильные стороны действующих веществ: фенмедифама и десмедифама. До сих пор мы видим множество копий этого легендарного продукта, использующихся во всех зонах свекловодства от Средиземноморья до Северной Америки.

Итак, более 200 лет сахарная свекла выращивается в различных регионах с умеренным климатом, и все два века земледельцы не прекращают борьбу с опасными и вредными сорняками в посевах этой культуры. Блестящее открытие новых, безопасных для свеклы гербицидов, сделанное учеными компании «Шеринг», в корне поменяло стратегию и тактику в этой войне. Появление Бетаналов изменило жизнь не только людей в сельской местности, избавив их от тяжелого ручного труда, но и жизнь всех людей на нашей планете, сделав маленькие кристаллы свекловичного сахара еще более доступными.

Самый известный гербицид

Эван Джоуд по прозвищу Барсук сидел на деревянном ящике на заднем дворе своей фермы. В глубокой задумчивости он водил прутиком по пыльной дорожке и внимательно разглядывал оставленные им бороздки. На голове Эвана была надета пропитанная смесью пота, пыли и пыльцы бейсболка с надписью: «Монсанто». Новая технология именно этой компании сделала из не знающего отдыха и покоя успешного айовского фермера задумчивого философа, хотя, говоря откровенно, Эвана трудно было сбить с толку. Он давно занимался делами на ферме и ничего не упускал из виду. Прапрадед Эвана, Кристофер Джоуд, еще во времена Авраама Линкольна по гомстед-акту получил первый надел земли в этих краях, и с тех пор ферма Джоудов только увеличивалась в размерах. Даже во времена Великой депрессии, когда для фермеров наступили тяжелые времена, Джоуды не отчаивались и не бросились искать лучшей жизни в других штатах, а только работали не покладая рук. Таким был и Эван Джоуд – работящим хозяином на своей земле, но то, что случилось неделю назад, выбило из колеи даже его…

Как обычно в это время года, Эван отправился на фермерский фестиваль «Филд дэй», проходивший на большом ровном участке около реки в нескольких милях от его фермы. Прибыв на место, Эван неспешно прохаживался по рядам поставщиков семян и удобрений, приветствовал знакомых дилеров и соседей-фермеров. За шумными рядами начинались демонстрационные посевы пшеницы, кукурузы и сои. Эван заметил, что около большого участка подрастающей сои собралась толпа. Подойдя поближе, фермер обратил внимание на человека в футболке с надписью: «Монсанто», тот что-то разгорячённо рассказывал собравшимся. Подле него стояла большая канистра хорошо знакомого Эвану гербицида Раундап. Фермер приблизился к толпе, и в этот момент кто-то протянул ему новенькую кепку. Солнце припекало, Эван поблагодарил незнакомца и сразу же надел новый головной убор. «А сейчас мы проведем опрыскивание этой прекрасной сои гербицидом Раундап», – громко заявил представитель компании. Эвану показалось, что он не расслышал или не понял слова оратора, и только сейчас он заметил трактор и опрыскиватель, стоявшие чуть вдали на краю поля. Мотор взревел, и тяжелая техника двинулась по полю. Эван переспросил, правильно ли он понял, что эту сою прямо сейчас хотят обработать Раундапом. И оказалось, что да, тем самым Раундапом, которым он обычно опрыскивал обочину дороги от сорняков, тем самым гербицидом, который сжег осоку на вечно мокнущей балке, гербицидом, который без разбора сжигал все растения. Человек в футболке «Монсанто» несколько раз громко повторил, что для этой сои обработка Раундапом не страшна. Эван не мог поверить таким россказням, он развернулся и пошел прочь, для него было очевидно, что соя, нежная соя, не могла пережить такого варварства.

Прошла неделя, Эван ходил сам не свой и все вспоминал о том случае с соей на фестивале, обида переполняла его. Не мог он стерпеть, чтобы его и его соседей-фермеров так одурачили. Наконец он не выдержал, забрался в свой пикап и поехал на площадку. Добравшись до места, он помчался в сторону посевов. Эван отыскал участок, где росла соя, на краю все еще стояла деревянная табличка с надписью: «Монсанто». Эван не поверил своим глазам: сорняки, как им и было положено, пожелтели, стебли и листья опустились к земле, но соя – соя была невредима. За прошедшую неделю она стала выше, сильно разветвилась, видно было, что сорняки ей уже не помеха. Фермер был поражен, он трогал зеленые листья сои, щупал погибшие сорняки и, вырвав один из земли, побрел к брошенному на дороге пикапу. Теперь ему надо было все как следует обдумать…

Этот случай произошел с Эваном Джоудом, фермером из Айовы, но мог случиться с кем угодно, кто знаком с действием гербицида под названием Раундап, которому и посвящена эта глава. Как известно, красота истории в ее полноте, так давайте не будем останавливаться и продолжим наше путешествие по истории самого известного гербицида на планете.

Еще почти за 50 лет до событий, случившихся с Эваном, в самой середине ХХ века швейцарский химик Генри Мартин, сотрудник небольшой фармацевтической компании «Цилаг», впервые синтезировал глифосат. В компании прохладно отнеслись к новому веществу, так как, вероятно, в то время никаких фармацевтических перспектив у него не было. Стоит, однако, признать, что имеются некоторые сведения об антибиотических свойствах глифосата. Но в середине прошлого века Генри Мартин даже не стал публиковать результаты своей работы и продолжил исследования в других направлениях. После этого на протяжении почти 15 лет никаких упоминаний о глифосате не было. Впрочем, и о полном забвении говорить нельзя, потому что в 1964 году компания «Стауффер Кемикал» представила патент на глифосат в качестве химического хелатора, позволяющего связывать и удалять минералы, такие как кальций, магний, марганец, медь и цинк. Однако коммерческого успеха новый хелатор не получил. Сегодня кажется удивительным, что специалисты химической компании, производившей в том числе гербициды, не разглядели в глифосате его потенциал. Но случилось так, что еще почти четыре года глифосат пребывал в безвестности и, быть может, там и остался бы, если бы не молодой химик по имени Джон Франц…

Джон Франц родился 21 декабря 1929 года в городе Спрингфилд, штат Иллинойс, получил степень бакалавра в области химии в местном университете в 1951 году, а затем докторскую степень по химии в Университете Миннесоты в 1955-м, в том же году он начал работать в одном из отделений компании «Монсанто». Эта работа для молодого химика была престижной и интересной, в 50—60-х годах компания динамично развивалась, специалисты отделений вели разработки в самых разных направлениях химии: полимеры, средства защиты растений, синтетика, пластики, теплоносители и пр. В одном из таких отделений группа ученых, взяв за основу аминометилфосфоновую кислоту, пыталась найти новый препарат для смягчения воды. В результате их работы были синтезированы около сотни новых соединений. Были ли среди них перспективные смягчители воды, неизвестно, однако известно, что у двух из них была обнаружена слабая гербицидная активность. После чего потенциально перспективные молекулы были переданы в другой отдел «Монсанто» для изучения их биологических свойств.

Джон Франц, придя в «Монсанто», занимался в основном синтезом новых органических веществ, затем исследовал процессы создания полимеров. Но к концу шестидесятых годов Франц все больше времени уделял физиологии и биохимии растений. Именно в этот момент к нему в руки попали два новых вещества на основе фосфорной кислоты с весьма слабыми гербицидными свойствами. С одобрения своего руководителя, доктора Филла Хамма, Франц сосредоточился на изучении новых соединений, в ходе испытаний на многолетних сорняках он понял, как эти вещества влияют на растения. Это был новый и ранее неизвестный механизм действия, вот только активность новых соединений была слишком мала, чтобы они могли стать коммерчески успешными гербицидами. Несмотря на возникшие трудности, работа по созданию нового препарата на этом не остановилась. В 1970 году, благодаря своим знаниям в области синтеза новых веществ, Джон Франц пробует создать родственные вещества, но с более сильными гербицидными свойствами. Удача благоволила ученому, и уже третье синтезированное им соединение оказывается очень сильным системным гербицидом. Вещество это было глифосат, тот самый глифосат, что навсегда изменит сельское хозяйство.

Итак, Джон Франц получил белое, твердое кристаллическое вещество без запаха, проявляющее сильную гербицидную активность. После попадания в живое растение глифосат накапливался в зонах активного роста, где вызывал глубокие нарушения физиологических процессов, приводящие к гибели растения. Особенностью глифосата было то, что в организме сорняка он действовал на аминокислоту, которая в основном содержится в растениях и отсутствует у большинства других живых организмов, поэтому он не был токсичен для человека, других млекопитающих, а также птиц, рыб и насекомых. Было у глифосата еще одно свойство, резко отличающее его от прочих гербицидов, – это общеистребительное действие. После попадания на любое растение, культурное или сорное, глифосат быстро поглощался листьями и перемещался к корням, постепенно убивая весь организм. Поначалу коллеги Франца из отдела маркетинга и продвижения продуктов недоумевали, они привыкли к продаже селективных гербицидов, которые убивали только сорные растения, не причиняя вреда культуре, но с глифосатом все было иначе: он без разбора уничтожал все, на что попадал. Но так как он был весьма экологичным продуктом, маркетологи продолжили попытки найти способы его использования в коммерческих целях.

В итоге их опасения были напрасны: уже через три года после начала разработки глифосата «Монсанто» коммерциализировала новый гербицид и представила его на мировой рынок под многочисленными торговыми марками, в том числе под хорошо известным брендом Раундап, ставшим для многих синонимом глифосата.

Гербицид на основе нового действующего вещества помогал фермерам бороться практически с любыми сорняками в поле, тем самым снижая необходимость проводить механические обработки. Раундап уничтожал даже самые стойкие сорные растения, с которыми не справлялись другие гербициды.

Появление глифосата заставило пересмотреть привычные технологические подходы в борьбе с сорными растениями. В сельскохозяйственном производстве появилось такое понятие, как «химический пар». При этом способе уничтожения нежелательной растительности все механические операции (вспашка, культивация, боронование и пр.) заменяются на химическую обработку глифосатом. При этом повышается производительность труда, а затраты на топливо, наоборот, уменьшаются. Особенно актуальна такая обработка оказалась на полях, подверженных ветровой и водной эрозии, где механические обработки нежелательны, а также в регионах с высокой стоимостью топлива.

Для уничтожения сорняков препарат широко применялся перед посевом культур, а также по стерне после уборки. Препараты на основе глифосата применялись на различных полевых культурах, плодовых насаждениях, виноградниках, сенокосах и пастбищах по вегетирующим сорнякам при условии защиты от действия гербицида культурных растений. Глифосат казался одним из самых безопасных для окружающей среды гербицидом. Было установлено, что после попадания на почву он распадается на натуральные продукты – углекислый газ, фосфорную кислоту и аммиак, не оказывая существенного влияния на микробиологическую активность почвы.

После окончания действия патента, принадлежащего компании «Монсанто», на глифосат в 2000 году продукты на основе этого действующего вещества начали выпускать многие компании, в настоящее время только в России зарегистрировано более 50 наименований таких гербицидов в различных препаративных формах. Эти препараты используются не только как средства против сорных трав, но и как десикант для искусственного подсушивания культурных растений перед уборкой.

Сегодня глифосат – это действующая основа многих препаратов гербицидов сплошного действия, предназначенных для уничтожения вегетирующих растений. Годовые продажи глифосата в мире оцениваются в более чем 1 млрд долларов. Он применяется на многих миллионах гектаров, и вот уже несколько лет подряд глифосатсодержащие гербициды попадают в пятерку наиболее широко применяемых средств против сорняков.

Неоспоримо значение для мирового сельского хозяйства открытия глифосата, ну а что же первооткрыватель Джон Франц?

После своего бесспорно революционного открытия он заслужил огромное признание и получил множество наград, в том числе Национальную медаль за достижения в области технологий. Он сделал успешную карьеру в «Монсанто», в 1975 году был назначен старшим научным сотрудником, а позже руководители «Монсанто» признали его открытие одним из самых главных достижений компании. В течение своей карьеры Франц опубликовал более сорока статей и написал книгу «Глифосат: уникальный и глобальный». До 1991 года Джон Франц продолжал работать в «Монсанто», сосредоточившись на экологически чистых продуктах, пока не вышел на пенсию.

В 2007 году Франц был введен в Национальный зал славы изобретателей США. На церемонии он сказал буквально следующее: «Это признание работы всей команды ученых, которые участвовали в разработке глифосата». В честь Франца компания «Монсанто» учредила две награды: премия Франца, ежегодно присуждаемая за экологические проекты, и стипендия «Франц Инновейшен Эворд», которую получают выпускники Университета Миннесоты, проявившие себя в области органической химии.

В этом месте можно было бы поставить точку в истории, но не в нашем случае, ведь история глифосата и компании «Монсанто» на этом вовсе не заканчивается.

С начала 1980-х в «Монсанто» начали инвестировать значительные средства в новую науку под названием биотехнология. Компания построила новые лаборатории, наняла ученых, ежегодно вкладывала миллионы долларов в исследования. Очевидно, что такие средства выделялись не напрасно, а ради высокой цели. Генетики и биотехнологи в «Монсанто» занимались не созданием очередного более урожайного или быстро созревающего гибрида – нет, плодом их трудов должно было стать совершенно новое культурное растение, генетически защищенное от действия главного гербицида компании – Раундапа. Выращивая на полях такие неуязвимые к глифосату растения, можно было бы обрабатывать гербицидом посевы от самых злостных сорняков и не бояться за здоровье культур. Цель действительно была высокая.

Уже в 1985 году специалисты, участвующие в проекте, создают растение садовой петунии, устойчивой к небольшому количеству глифосата. Может быть, непосвященным садоводам и фермерам, таким как наш Эван Джоуд, это показалось бы невозможным: как яд, направленный на уничтожение любых растений, может не причинять вреда беззащитной петунии? Оказалось, может, ведь это была уже не обычная петуния, а новое, генетически модифицированное растение.

Пройдет еще около четырех лет, и ученые из «Монсанто» выведут гибрид сои, способный переносить смертельные для других растений дозы Раундапа, а в 1996 году фермеры США и Канады получат новую технологию выращивания сои под названием «Раундап Реди», что значит «готов к обработке Раундапом». Именно в это время Эван Джоуд, фермер из Айовы, впервые встретился с новой невиданной технологией от «Монсанто», и понадобилось немало времени, чтобы земледельцы поверили в невероятные возможности нового способа выращивания сои и борьбы с сорняками. В следующем году «Монсанто» вывела на рынок гибрид кукурузы, также устойчивый к обработке глифосатом, позже появились рапс, люцерна, пшеница, а также сахарная свекла и хлопчатник.

К 2000 году в США большую часть всех посевов сои занимала новая, устойчивая к глифосату культура. Сегодня в мире устойчивая к гербицидам соя выращивается почти на 22 миллионах гектаров, что составляет 30% от мировой площади посевов этой культуры.

Широкое распространение технологии «Раундап Реди» и ежегодное применение глифосата в севообороте на различных культурах сыграло с «Монсанто» злую шутку. Уже в начале нового века стали появляться случаи резистентности, то есть устойчивости некоторых сорных растений к глифосату. Но в этот раз устойчивость появилась не в результате работы ученых – включился древний механизм самой природы, защищающий виды от вымирания, и с этим механизмом трудно спорить и бороться человеку. Таким образом, мелколепестник канадский, амброзия полыннолистная, амарант и другие виды опасных сорняков больше не погибали от обработки Раундапом, все больше и больше сорняков каждый сезон оказывались устойчивыми к гербицидам, и такие сорные растения стали называть суперсорняками.

Появление в полях суперсорняков заставило многих земледельцев пересмотреть свое отношение к технологии «Раундап Реди», ведь у нее были и другие минусы – например, невозможность сохранять часть урожая на следующий год для повторного высева, использование только оригинального гербицида Раундап, необходимость ежегодной закупки определенных семян у одного производителя, ограниченный ассортимент гибридов. В итоге кто-то сократил площади в пользу традиционных сортов, а некоторые фермеры совсем отказались от технологии «Монсанто».

Помимо недовольства среди фермеров и агрономов в отношении ГМО-культур и глифосата росли протестные настроения и в обществе.

Всемирная акция протеста против «Монсанто» и ГМО состоялась в мае 2013 года. По некоторым данным, число участников этих митингов и маршей составило от сотен тысяч до двух миллионов человек. Манифестанты выражали свой протест против деятельности биотехнологического гиганта – корпорации «Монсанто».

Глифосат и технология «Раундап Реди» пострадали прежде всего из-за своей популярности: бесконтрольное и бездумное использование глифосата на полях, чрезмерное насыщение севооборотов устойчивыми к Раундапу культурами привело ко всем тем проблемам, что получила компания «Монсанто».

Что же до фермера Эвана Джоуда, с которого началась эта глава, то он уже на следующий год приобрел новый гибрид устойчивой сои, с гордостью показывал соседям-фермерам чистые от сорняков поля и новую удивительную сою, которой не страшна обработка самым популярным на земле гербицидом – Раундапом.

Химия будущего

В 70-х годах минувшего века мировую экономику охватил финансовый кризис: члены ОПЕК и еще ряд государств перестали поставлять нефть в страны, поддержавшие Израиль в ходе очередного конфликта на Ближнем Востоке. Прежде всего эмбарго коснулось США и их союзников в Западной Европе. Кризис почувствовали все: и простые граждане, и крупные корпорации. Для многих топливный кризис стал синонимом тотальной экономии, дефицит бензина вызвал повышение цен на заправочных станциях, стоимость галлона топлива в США выросла с 30 центов до 1,2 доллара, на заправках выстраивались многокилометровые очереди, часть заправок просто закрылась. Не лучше обстояли дела в Европе: многополосные дороги опустели, в определенные дни было запрещено пользоваться личными автомобилями, в автомобили впрягали лошадей.

Пока простые люди пытались адаптироваться к новым реалиям, крупные бизнес-игроки искали новые источники для роста – новые пути, которые избавили бы их от нефтяной зависимости. В наиболее тяжелом положении оказались автопроизводители: американцы больше не хотели покупать огромные прожорливые «форды», «шевроле» и «кадиллаки». Нужны были новые машины – экономичные, надежные и недорогие.

Как раз в это время автоконцерн «Фольксваген» вывел на рынок совершенно новый автомобиль – «Гольф», он был компактным, экономичным, при этом современным, с отличной управляемостью и дизайном. Покупатели в США и Европе из тех, кто умел считать деньги, быстро смекнули, что покупка «Гольфа» – это способ экономить на каждом пройденном километре пути. Продажи «Гольфа» били все рекорды, он много раз получал премии как лучший автомобиль года. «Фольксваген-Гольф» в первом поколении разошелся по миру в количестве более 5,5 млн штук, он стал одним из самых продаваемых автомобилей в Старом Свете, а в Новом подвинул на рынке местных конкурентов из Детройта. И если сначала «Гольф» выбирали из желания сэкономить, то с появлением спортивной GTI-версии этот автомобиль стал атрибутом современного и успешного человека.

Итак, «Фольксваген-Гольф» изменил нашу жизнь, целое семейство автомобилей от разных производителей теперь носит его имя – гольф-класс, и это не просто обозначение размера автомобилей, а имя новой философии. Было ли что-то подобное в области защиты растений? Да, в то же самое время, когда новенькие «Гольфы» сходили с конвейера, Джордж Левитт, химик из «Дюпон», создал новое экономичное и экологичное решение для борьбы с сорняками в полях. В отличие от традиционных гербицидов нового средства требовалось в десятки, а то и сотни раз меньше!

Фермерам больше не нужно было перевозить и хранить на складах тонны пестицидов, а также беспокоиться о побочном воздействии на окружающую среду. Как это стало возможным?

Как мы только что узнали, счастливчика, которому удалось подарить миру новый экономичный гербицид, звали Джордж Левитт, он родился в 1925 году в Ньюберге, небольшом городке в часе езды от Нью-Йорка. В 40-х годах Джордж служил в Военно-морских силах США и успел поучаствовать в боевых действиях, после демобилизации из армии ветеран войны Левитт учился в Университете Дюкенc в Питтсбурге, штат Пенсильвания, и получил степень бакалавра и магистра по химии. Химия особенно увлекала Джорджа, и он продолжил ее изучение в Университете штата Мичиган, летнюю практику студент Левитт проходил на полевой опытной станции. Позже ученый признавался: «В тот год я по-настоящему понял, что такое сельское хозяйство».

После окончания университета в 1957 году Джордж Левитт получил докторскую степень по химии, а также множество предложений по трудоустройству, в том числе от одного из крупнейших производителей химии в США – компании «Дюпон». Левитт принял предложение, ведь компания активно инвестировала в новые разработки и имела самые лучшие и оснащенные химические лаборатории в стране. Несомненно, это открывало большие перспективы перед молодым ученым.

В первый же год после начала работы Левитт сконцентрировался на исследовании веществ из группы арилсульфонилизоцианатов. Эти вещества, открытые в период Второй мировой войны химиком Марселем Янбоном, давно интересовали Левитта. Он синтезировал несколько молекул, но, к сожалению, они не убивали сорняки, насекомых или инфекцию, не были регуляторами роста растений, тем не менее их «на всякий случай» поместили в библиотеку химических соединений «Дюпон». После этого Левитт сосредоточился на других проектах. Из-за низкой производительности Левитта считали средним химиком, не выдающимся, хоть и настойчивым и трудолюбивым человеком. Джордж Левитт не разделял стремления своих коллег сделать как можно больше новых веществ, хотя многие в то время полагали, что для успеха достаточно просто синтезировать и синтезировать новые соединения, по крайней мере 300 веществ в год, и тогда рано или поздно удачная молекула попадется им. Так всю жизнь они провели за этой работой, не добившись успехов. Левитт действовал иначе, он был осмотрительнее, меньше других синтезировал новые вещества, но постоянно читал химическую литературу и внимательно относился к открытиям коллег из других отделов.

В этом месте следует пояснить, что в то время, когда Джордж Левитт искал свою «ту самую молекулу», эпоха быстрых успехов в химии безвозвратно прошла, все перспективные вещества, лежавшие на поверхности, уже были открыты; теперь для получения коммерческого продукта химикам требовалось гораздо больше усилий и времени. Если в период 40-х годов достаточно было синтезировать 100—150 новых соединений – и одно из них наверняка окажется успешным, то во времена Левитта их уже требовалось не менее 2,5 тысяч, а сегодня не менее 10 тысяч новых соединений.

Суммарная стоимость вывода на рынок нового продукта в конце 40-х годов составляла 1,2—1,5 млн долларов, к 70-м годам эта цифра достигла 4—5 млн, а сегодня стоимость появления на рынке нового препарата стоит компании около 300 млн долларов. Если эти затраты будут продолжать расти, поиск новых пестицидов может зайти в экономический тупик.

Но за этими неутешительными расчетами мы совсем отвлеклись от нашей истории, а между тем прошло уже 15 лет с тех пор, как Джордж Левитт отправил первые синтезированные им образцы в химическую библиотеку «Дюпон». К ним не было особого интереса до тех пор, пока в 1972 году биолог Сай Шарп не выяснил, что созданные Левиттом вещества обладают слабой активностью против плодовых клещей.

Эта новость очень обрадовала Джорджа, и он вернулся к изучению сульфонилмочевин. Каждую неделю команда Левитта отправляла партию новых соединений для тестов, эти вещества могли быть чем угодно – лекарством, гербицидом, регулятором роста, средством от грызунов, красителем. Однако долго гадать не пришлось: одно из созданных новых соединений оказалось способно замедлять рост растений, но его активность была настолько слабой, что Левитт даже не стал включать его в отчет. Но химик не сдавался, он чувствовал, что набрел на что-то важное, хотя и понимал, что его работа напоминает поиск черной кошки в темной комнате. С одобрения своего руководителя Левитт получил доступ к списку из 90 молекул, созданных в разное время специалистами «Дюпон», все это были производные сульфонилмочевин. После проведенных тестов две из них особенно заинтересовали химика. Удивительно, что именно эти две молекулы синтезировал он сам, еще в 1962 году. Кроме того, именно у этих двух соединений имелась одна особенность – гетероциклическая группа. Заметив это сходство, Левитт понял, в каком направлении ему нужно двигаться: он экспериментировал с гетероциклической группой, надеясь получить более высокоактивную молекулу. После множества попыток в июне 1975 года ученый синтезировал новое вещество под кодовым названием R4321. Соединение было настолько сильным, что частички препарата, оставшиеся после тестов, повлияли на результаты последующих испытаний, проводимых на том же оборудовании. Левитт был уверен, что сможет создать еще более сильное соединение, и интуиция его не подвела: через шесть месяцев был получен хлорсульфурон – основа для будущего гербицида. С этого дня началась новая эра борьбы с сорняками. Первые полевые испытания нового вещества вызвали восторг у специалистов. Количество гербицида, требовавшегося для уничтожения сорняков, было настолько малым, что это казалось невероятным.

Хлорсульфурон убивал сорняки, прерывая процесс синтеза определенного фермента – ацетолактатсинтазы, в этом у сульфонилмочевин имеется сходство с действием глифосата (из прошлой главы). Однако сульфонилмочевины действуют на совершенно другой фермент в растениях, а самое главное – не повреждают культуры, то есть, в отличие от глифосата, являются гербицидами избирательного действия.

Избирательность или селективность новых гербицидов обусловлена высоким метаболизмом культурного растения и его способностью быстро выводить из своего организма сульфонилмочевины.

Компания «Дюпон» запатентовала открытие Левитта в 1978 году, а четыре года спустя представила на рынок коммерческий гербицид Глин, предназначенный для зерновых полей. Всего щепотки (8 граммов на 1 гектар) препарата хватало для уничтожения практически всего спектра двудольных сорных растений в посевах зерновых культур. Многие агрономы поначалу не верили в такую эффективность и по старинке применяли завышенные нормы гербицида, иногда в сотни раз превышающие допустимые, после такой обработки посевы, как правило, гибли. Со временем специалисты привыкли к малым нормам расхода и научились правильно применять этот препарат. В США и Европе с 1982 года Глин начал активно применяться на ячмене и пшенице. В 1985 году в Европу пришел усовершенствованный гербицид Эллай на основе еще одной сульфонилмочевины под названием метсульфурон-метил. Сульфонилмочевины применялись на огромных площадях и почти сразу вытеснили с рынка устаревшие, менее экологичные и эффективные препараты. Эллай был очень высоко оценен фермерами и наряду с Глином долгое время оставался популярным у сельхозпроизводителей разных стран. При всех очевидных преимуществах была у сульфонилмочевин и пара недостатков: долгое разложение в почве и низкая скорость проявления видимых признаков гербицидной активности. На обработанных Глином или Эллаем полях в следующем году нельзя было выращивать некоторые чувствительные культуры, например сахарную свеклу, горох, рапс и пр. Кроме того, в отличие от знакомого нам по предыдущим главам 2,4-Д, сульфонилмочевины воздействовали на сорные растения медленнее, и поначалу агрономы пугались, что новый чудо-препарат не сработал, порой, даже не дождавшись эффекта, обрабатывали посевы повторно, чем уже наносили им вред. Но несмотря на эти недостатки, открытие Левитта стало революционным шагом в агрохимии.

В «Дюпон» считали, что химик, синтезировавший за свою карьеру один главный продукт, уже может считаться успешным. Левитт был суперуспешным: в течение двух лет он создает еще несколько основ для гербицидов.

Несмотря на невероятный успех, в компании решили, что тема сульфонилмочевин исчерпана и продолжать инвестировать в этот проект бессмысленно, так как новых открытий ждать уже не придется. В середине 80-х в «Дюпон» начали сокращать количество ученых, участвующих в исследованиях сульфонилмочевин. Совершенно противоположного мнения был Джордж Левитт, он был убежден, что сокращать исследования нельзя, ведь они сделали только первый шаг к невероятным открытиям, которые могут подарить миру сульфонилмочевины.

К счастью, Левитт был не одинок в своих убеждениях и нашел поддержку в лице Рассел Беллины, опытного руководителя направления синтеза пестицидов. Получив отчет Левитта, она была удивлена, что финансирование такого перспективного проекта было сокращено. Рассел решила действовать быстро, ведь конкуренты уже проявляли интерес к успехам Левитта. Для максимального использования возможностей сульфонилмочевин исследования были перенесены в новейшую лабораторию, а количество химиков, задействованных в проекте, было увеличено в четыре раза. Кроме того, для экономии ресурсов был пересмотрен подход к поиску новых веществ – от традиционного принципа «опрыскивай и молись», когда конечный итог непредсказуем, к стратегии подробного изучения биологических механизмов действия, когда результат мог быть предсказан с большой вероятностью. И результаты не заставили себя ждать: специалисты во главе с Левиттом синтезировали тысячи новых сульфонилмочевин.

Компания получила десятки новых гербицидов для защиты практически всех культур. Также была решена проблема с последействием на чувствительные культуры в севообороте.

Низкие нормы расхода в сочетании с возможностью применения на самых разных культурах и малым периодом разложения сделали сульфонилмочевины незаменимыми помощниками земледельцев самых разных стран. А для химической компании «Дюпон» открытие Джорджа Левитта стало катализатором в развитии и принесло существенную прибыль для инвестиций в будущее.

«Дюпон» в очередной раз стала лидером химической промышленности. В конечном итоге даже самые большие скептики признали, что интуиция ученого не подвела Левитта и он оказался прав насчет сульфонилмочевин. В настоящее время в арсенале агрономов есть самые разные гербициды на основе этой группы веществ для защиты от сорняков огромного набора культур: зерновых, картофеля, свеклы, кукурузы, рапса, подсолнечника, льна, томатов, сои и т. д.

Левитт занял пост старшего исследователя и оставался на нем вплоть до своей отставки в 1986 году. Все это время он продолжал создавать новые и новые молекулы, получив 90 патентов в качестве изобретателя. Наиболее успешными были четыре его разработки – гербициды Глин, Ост, Эллай и Хармони, которые до сих пор активно используются в глобальной войне с сорняками.

30 сентября 1993 года на торжественном обеде в Белом доме за создание гербицида, безопасного для человека и животных, из рук президента Клинтона Левитт получил Национальную медаль за достижения в области технологий. В 2010 году ученый удостоился двух наград от Agrow за инновации в химии и передовой опыт. Также Левитт обладатель премии от Американского химического общества.

Сам Левитт признавался, что гордился двумя своими наградами: первая – это когда «Дюпон» назвала его именем одно из лабораторных зданий, вторая – Национальная медаль за достижения в области технологий.

Говоря о своем открытии, Левитт не скрывал, что «хотел верить, что сделал что-то хорошее, несмотря на всех тех, кто считает все пестициды без разбора угрозой для человечества». «В нашем обществе так много фобий относительно химии, – сказал Левитт, – что даже одна удачная молекула может все изменить».

Так могли сказать и создатели «Фольксфагена-Гольфа», который стал, с одной стороны, символом 70—80-х годов, а с другой – был настолько прогрессивным, что создал новый класс автомобилей – компактных, технологичных, экономичных, с заявкой на спортивность. Так же случилось и с сульфонилмочевинами: эти гербициды были неслыханным чудом в 80-х, остаются актуальным решением в наши дни и обязательно будут востребованы в будущем, которое уже наступает, когда на полях пестициды будут вносить не тяжелые тракторы с неповоротливыми опрыскивателями, а легкие летающие дроны. Именно для такого земледелия понадобятся вещества, которые можно очень экономно вносить на огромные площади. Конечно, это будут совершенно новые пестициды, созданные специально для работы в новых условиях, но их основой будут только суперактивные молекулы, такие как открытые Джорджем Левиттом сульфонилмочевины.

Большое спасибо моей жене за поддержку и помощь в написании этой книги.

Москва 2018

Примечания

1

* Химия для сладкой жизни (итал.).

Вернуться

Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg