Химия становится на защиту урожая с того момента, когда подходит время сева. И эту службу она несет неусыпно: и при протравке семян, и в пору, когда над землей вскидываются первые нежные проростки, и в дни, когда колос наливается тяжелым зерном, и, наконец, тогда, когда собранный урожай приходит на элеваторы и в амбары…
На каждом этапе этого пути урожай подстерегают многочисленные враги. У одного картофеля можно насчитать больше 300 противников.
Перед химиками встала проблема — к вредителям специфическим и подходить нужно специфически. Подобно тому, как врач лечит грипп одним лекарством, а больному корью или скарлатиной прописывает совсем иные снадобья, так и «врачеватель» полей применяет в разных случаях препараты с избирательным действием. Зачастую же приходится поломать голову над тем, как лучше выбрать направление удара.
Есть у хлопчатника такая болезнь — вилт. Вызывает ее грибок, который попадает в растение из почвы, пробирается во все сокровенные уголки его, забивает сосуды, а в результате хлопчатник увядает и гибнет. Обрабатывать почву фунгицидом и так уничтожать инфекцию было бы трудоемко и дорого. Можно действовать экономичнее: поразить вилт внутри самого растения. Это удастся, если найти препарат, который проникнет в растение тем же путем, что и грибок, задержит развитие болезни, а затем и очистит зараженные сосуды. Химии известны вещества такого внутреннего действия. Их называют системными ядами. Создать подобный препарат нелегко. Его нужно наделить не только силами для борьбы с грибком, но и дать ему способность передвигаться внутри растения. А поборов врага, ему еще придется избавиться и от своих ядовитых качеств. Создать фунгицид против вилта с такими свойствами — задача, которая для нас необычайно привлекательна.
Препараты системного или внутреннего действия — область, где почти монопольно властвуют фосфорорганические соединения.
Идея создать на основе этих веществ ядохимикаты, в первую очередь инсектициды, родилась лет двадцать назад. Исследования в этой области были отмечены каскадом работ, в результате которых родились такие широко распространенные сейчас химические препараты, как систокс, октаметил, рогор, метилмеркаптофос, метилнитрофос, и многие другие. Одни из этих соединений защищали растение от вредителя извне. Их называли ядами контактного действия, потому что соприкосновение с ними убивало насекомых. Другие действовали замаскированней и надежней. Дождь и ветер, солнце и роса могут быстро свести на нет силу контактного яда, но они бессильны против веществ, которые, проникая в ткани и сосуды растения, делали его настоящей отравой для прожорливого вредителя.
Научная база и промышленность фосфорорганических ядохимикатов росла год от году. Сегодня яды на основе фосфора, избавленные в большинстве своем от токсичных свойств, несут неусыпную охрану посевов хлопчатника и многих других ценных культур.
Пример с фосфорорганическими инсектицидами лишь одна страница в работе агрохимиков. Фронт их исследований непрерывно расширяется, и уже в этом году мы в Институте химических средств защиты растений будем испытывать около 30 новых препаратов.
Как же идет сам процесс поиска нужного химического яда, как создается армия защитников полей? Когда подобный вопрос нам задают журналисты, то обязательно имеется в виду какое-нибудь громкое и неожиданное открытие или, наоборот, курьезная история о том, как в работу ученого вторгся счастливый случай.
Но, «к несчастью», дело обстоит как раз таким образом, что тем больше шансов на успех у исследователя, чем меньше он уповает на случайное везение. Положение это, безусловно, распространяется на все отрасли науки. И на мой взгляд, только накопление знаний, только владение всей суммой фактов, оставленных человечеством в наследство ученому, могут стать тем плацдармом, с которого стартует открытие.
«Изучайте, сопоставляйте, накопляйте факты, — говорил Иван Петрович Павлов. — Как ни совершенно крыло птицы, оно никогда не смогло бы поднять ее ввысь, не опираясь на воздух. Факты — это воздух ученого. Без них вы никогда не сможете взлететь…»
Именно факты могут подсказать исследователю и новую идею. Возьмите, например, такую увлекательную область в химии пестицидов, как создание так называемых привлекающих средств.
Еще в XIX веке известный французский натуралист Жан Анри Фабр открыл любопытное явление в природе. Сажая в клетку бабочку-самку, он наблюдал, как со всей округи начинали, словно по волшебству, слетаться к клетке самцы этой же породы бабочек.
Фабр предположил, что бабочка испускает какое-то пахучее вещество необычайной силы, которое привлекает других насекомых ее вида.
Вслед за опытами Фабра наука получила еще много других фактов, подтверждающих точку зрения ученого. В конце концов вещество, которое является источником запаха у бабочек, было выделено, и удалось расшифровать его состав.
А затем логически родилась мысль попытаться получить это вещество искусственным путем и сделать на его основе что-то вроде химической приманки. Идея была воплощена в жизнь. В 1964 году в США был опубликован патент на получение синтетического вещества — гексадекадиенола, привлекающего непарного шелкопряда.
Химические приманки созданы пока только для отдельных представителей из многих тысяч видов насекомых, населяющих мир. Но можно представить себе то, видимо, уже не очень далекое будущее, когда на запах созданных человеком привлекающих веществ полетят полчища крылатых вредителей. Расправиться же с ними в одном определенном месте уже не составит особого труда.
Процесс поиска нового химического средства защиты растений начинается с исследования биологических процессов, протекающих в организме вредителя. И это понятно. Для того чтобы выковать оружие, разящее наповал, нужно знать уязвимое место врага. Нужно выяснить, какие звенья в его жизненных процессах следует разрушить, чтобы вывести из строя всю цепь. Как правило, химик нацеливается на ферменты, управляющие ходом основных биохимических процессов в организме, и пускается на поиски веществ, способных блокировать работу этих регулировщиков.
В процессе поиска рождается рабочая гипотеза, которая становится для исследователя тем отправным пунктом, от которого он прокладывает пути в незнаемое. Бывает — и довольно часто, что гипотеза оказывается шаткой. Но новые факты, новые предположения позволяют рано или поздно создать другую, третью.
И чем солиднее был запас знаний и фактов, с которыми исследователь пускался в путь, тем менее случайным становится достигнутый, наконец, успех.
