Город был пуст. Среди его руин не сохранилось следа обитавшего здесь народа, с его традициями, передававшимися от отца к сыну, из поколения в поколение… Вот остатки развитой, блестящей и самобытной культуры, прошедшей все ступени взлета и падения народов: достигшей своего золотого века и погибшей… В романтике мировой истории ничто не впечатляет меня сильнее, чем зрелище этого когда-то великого и чудесного города, повергнутого, опустевшего, исчезнувшего… на мили вокруг заросшего лесом и даже лишенного имени, по которому его можно отличить.
Гибель технической цивилизации будет сопровождаться практически полным исчезновением существующей сегодня медицины. Для обитателей развитых стран, где в любую минуту можно вызвать скорую, исчезновение медицинской помощи и связанная с этим утрата душевного покоя будут жестоким стрессом. Любая травма или рана может стать смертельной. Споткнувшись о кирпич в развалинах города, можно упасть и получить сложный перелом ноги, который без надлежащей медицинской помощи повлечет летальный исход. Даже вроде бы безобидные повреждения могут таить в себе смертельную опасность: например, в ранку на пальце попадет инфекция, и начнется заражение крови. Поэтому в первое время после катастрофы, вероятно, продолжится заметная убыль населения, просто потому, что смертность от травм и болезней превысит рождаемость. Без антибиотиков, хирургии или средств, замедляющих старение, постапокалиптическому человечеству следует быть готовым к тому, что средняя продолжительность жизни резко пойдет вниз с 75–80 лет, обычных ныне для развитых стран. Даже если катастрофу переживут многие медсестры и врачи, в том числе хирурги, их специальные знания и навыки скоро станут бесполезными при отсутствии диагностической аппаратуры, лабораторных анализов и современной фармакопеи. А что, если потом и сами эти высокоспециализированные знания исчезнут? Как поскорее наверстать копившиеся столетиями ноу-хау?
Как и в случае с почти любой из затронутых в этой книге областей знания, мы не сможем сколько-нибудь полно описать даже самый крошечный участок медицины: сложные системы органов, ткани и молекулярные механизмы, обслуживающие здоровый человеческий организм; то, как на них влияют заболевания и травмы; море лекарственных препаратов, употребляемых сегодня, и технологии их получения; бесчисленные сложнейшие хирургические процедуры. Но я надеюсь изложить самые основы основ, которые дадут уцелевшим какой-то шанс в самые первые дни и определят инструменты и техники, необходимые для скорейшего изобретения с нуля всей остальной медицины.
Сейчас большинство обитателей развитых стран умирает в преклонном возрасте от обветшания организма и хронических болезней вроде сердечно-сосудистых или онкологических, но, как это было в истории и поныне наблюдается в развивающихся странах, в постапокалиптическом мире бичом человечества станут эпидемии.
Многие заразные болезни порождены самой цивилизацией. Например, одомашнивание животных и жизнь человека в тесном соседстве с ними позволили многим инфекциям перешагнуть межвидовой барьер и проникнуть в человеческий организм. От крупного рогатого скота мы заразились туберкулезом и оспой, от лошадей — риновирусом (обычная простуда), корь пришла от собак и коров, а свиньи и домашняя птица поныне заражают нас все новыми формами гриппа. Кроме того, распространению болезней весьма способствуют города, тесное соседство тысяч людей облегчает распространение болезней, передающихся через физический контакт или воздушно-капельным путем, а при плохой санитарии и нищете люди болеют от заразной воды. До относительно недавних пор уровень смертности в городах был так высок, что численность населения поддерживал только постоянный приток мигрантов из деревни. Однако при всех рисках жить вместе выгодно: это способствует развитию торговли и быстрому распространению гораздо более ценного товара — идей. С ростом населения в постапокалиптическом мире урбанизация снова заложит основу для сотрудничества и обмена идеями между людьми разных профессий и умений и существенно ускорит перезагрузку высоких технологий.
Давайте сначала посмотрим, как поддержать здоровье сохранившейся человеческой популяции и защитить ее от эпидемий, как обеспечить безопасное деторождение для скорейшего восстановления положительного естественного прироста населения.
Будет обидно, если вам сначала повезет пережить конец света, а через несколько месяцев вас унесет какая-нибудь легкопредотвращаемая инфекция. В мире без антибиотиков и противовирусных средств нужно изо всех сил избегать заразы. Заражение происходит, когда болезнетворные микробы преодолевают защитные силы организма, и понимание основ санитарии и гигиены сделает больше, чем любое другое знание, для спасения человеческих жизней в первые месяцы после апокалипсиса.
Сегодня мы хорошо понимаем природу холеры. Холерный вибрион быстро размножается в питательной среде тонкого кишечника и воздействует на стенки кишок молекулярным токсином направленного действия, который вызывает диарею, помогая вибриону искать новых хозяев. Подобный механизм свойственен многим кишечным инфекциям, которые распространяются, по прелестному врачебному определению, фекально-оральным путем. Простая профилактическая мера состоит в том, чтобы прервать цикл вибриона.
На уровне индивида самое эффективное и единственно эффективное, что можно предпринять для защиты от потенциально смертельных недугов и паразитов, — это почаще мыть руки (с мылом, рецепт которого мы обсудили в главе 5). Это не ритуал и не пережиток погибшей цивилизации, и не манеры предписывают нам содержать руки в чистоте: это базовый навык выживания, домашнее здравоохранение. Вместе с этим необходимо следить за тем, чтобы экскременты не попадали в питьевую воду. Этот главный оплот современной общественной санитарии и следование самым общим принципам микробной теории (многие болезни вызываются микроорганизмами и передаются от человека к человеку) помогут постапокалиптическому обществу остаться не в пример здоровее, чем было наше вплоть до 1850-х гг.
Утешительная новость для подхватившего кишечную инфекцию: чаще всего эти недуги вполне излечимы. Даже такая некогда опустошительная болезнь, как холера, по сути не смертельна: заболевший умирает от стремительного обезвоживания, потому что непрерывная диарея вымывает из человека в день до 20 л жидкости. Лечение удивительно простое, хотя до 1970-х гг. не находило широкого распространения. Пероральная регидратация — это терапия, состоящая в приеме литра воды с растворенной в ней столовой ложкой соли и тремя ложками сахара, — возмещение потерянной организмом жидкости с правильным балансом растворенных в ней веществ. Чтобы не умереть от холеры, пациенту нужны не сложные медикаменты, а всего лишь заботливый уход.
Без нынешнего медицинского попечения деторождение вновь станет рискованным для матери и плода. В наши дни серьезные осложнения родов часто разрешаются путем кесарева сечения: чтобы извлечь ребенка, хирург разрезает стенку брюшной полости и матку. Сегодня это рутинная операция, и роженицы, бывает, просят о ней, даже если нет медицинских показаний, но в минувшие века к этому способу прибегали лишь в самом крайнем случае, чтобы спасти ребенка, когда мать уже умерла или безнадежна. Первый известный случай кесарева сечения, когда роженица выжила, относится уже к 1790-м гг., а в 1860-х гг. число летальных исходов превышало 80%. Да и сегодня кесарево сечение — сложная и травматичная операция, и вряд ли в постапокалиптическом мире оно будет безопасной альтернативой естественным родам.
Нехирургический способ облегчить трудные роды изобретен в начале 1600-х гг. Акушерские щипцы значительно улучшили родовспоможение: они дают возможность акушерке или врачу проникнуть в родовой канал и прочно, но бережно захватить голову младенца и осторожно вытянуть его. Важным усовершенствованием стало появление конструкции с разъемными половинками, которые можно было накладывать независимо, а потом появились щипцы с рычагами, повторяющими анатомические формы таза роженицы (чтобы работа щипцов усиливалась мышечными сокращениями), и ложками, удобно обхватывающими головку младенца.
Недоношенные и маловесные дети обычно погибают, если их не помещают в теплый медицинский инкубатор, где они остаются, пока не обретут способность регулировать температуру тела. Современные инкубаторы — сложные и дорогие аппараты и, как многие другие медицинские приборы, когда их дарят больницам развивающихся стран, часто выходят из строя из-за скачков напряжения, отсутствия запасных частей или квалифицированных технических специалистов, умеющих их обслуживать. Есть данные, что в некоторых клиниках до 95% пожертвованного им медицинского оборудования выходит из строя в первые пять лет. Компания Design that Matters пытается улучшить ситуацию, и ее оригинальное решение представляет собой отличный пример технологий того типа, что должны появляться в постапокалиптическом мире. Предложенная компанией конструкция инкубатора состоит из обычных автомобильных запчастей: фары используются как нагревательный элемент, турбина нагнетает очищенный воздух, дверной звонок служит тревожным сигналом, а мотоциклетный аккумулятор обеспечивает электропитание при отключении сети и во время транспортировки. Все эти предметы будут у вас под руками после светопреставления, и ремонтировать их вполне сможет любой механик.
Важнейшее умение врача — ставить диагноз, то есть определять заболевание или состояние, от которого страдает пациент, и назначать подходящее лечение или хирургическое вмешательство. Врач просит пациента подробно описать, как и на фоне чего появились симптомы болезни. Затем, соединив эти сведения с данными физического осмотра, делает предположения о причинах состояния больного и назначает дальнейшее исследование: анализ крови, гистологический анализ тканей или лучевую диагностику, например рентген или компьютерную томографию. Результаты этих анализов помогают поставить диагноз.
После апокалипсиса человечество не просто останется без сложных лабораторий и диагностической аппаратуры: само медицинское знание по большей части погибнет. Терапия и хирургия в большей степени, чем любая из упомянутых в этой книге областей знания, опирается на неявное «молчаливое знание», которое приобретается с опытом, но чрезвычайно трудно передается через тексты и рисунки. В Великобритании, чтобы получить квалификацию врача-специалиста, нужно десять лет обучаться в университете и клинике, и обучение включает в себя постоянные практические демонстрации и руководство профессионалов. Если гибель цивилизации прервет этот цикл передачи знания, то по одним лишь учебникам освоить необходимые практические навыки и получить компетенцию диагноста будет невозможно. Но давайте обратимся к самым основам терапии и хирургии: если исчезнет все специальное знание и вся аппаратура, как можно возродить умения и навыки первостепенной важности?
Грамотный диагноз опирается на широкий круг исследований, но до начала XIX в. у врачей не было ни одного специального инструмента, который позволял бы оценить внутреннее состояние организма. Приходилось ориентироваться на зримые внешние признаки, прощупывать пальцами увеличенные органы и образования, простукивать брюшную полость и грудную клетку, вслушиваясь, как звучит внутри организма газ или жидкость (метод простукивания изобрел врач, чей отец был трактирщиком и таким способом определял уровень вина в бочонке).
Инструмент, преобразивший медицинскую диагностику, удивительно прост. Стетоскоп — это всего лишь деревянная трубка, одним концом прикладываемая к уху врача, другим — к телу пациента, а может быть, даже и свернутая в трубку тетрадь — именно так в 1816 г. этот метод и изобрели. Рене Лаэннеку было неловко прикасаться ухом и щекой к груди одной особенно пышнотелой пациентки, поэтому он прибег к такому импровизированному приспособлению и убедился, что бумажный цилиндр отлично доносит звук сердцебиения и даже усиливает его. Стетоскоп помогает услышать внутренние звуки тела — от нарушений сердечного пульса до одышки и хрипов, указывающих на болезни легких, и слабого биения сердца эмбриона в чреве беременной.
К концу XIX в. в стандартное содержимое докторского саквояжа кроме стетоскопа входил компактный термометр для определения температуры тела и надувные манжеты, соединенные с измерительной шкалой, — инструмент для измерения кровяного давления. Медицинский термометр может предупредить о лихорадке, признаках острой инфекции, а кривая значений, выведенная на температурном листке по данным регулярных замеров, — даже указать на тот или иной вид заболевания. Но стетоскоп останется вашим главным инструментом для оценки внутреннего состояния человеческого организма, пока постапокалиптическая цивилизация не научится вновь генерировать высокоэнергетическую разновидность световых лучей. Вот как это можно сделать.
В последние десятилетия XIX в. ученые открыли два любопытных излучения. Первое — лучи, испускаемые отрицательным электродом, когда между двумя металлическими пластинами пропускается ток высокого напряжения. Их назвали «катодными лучами»; сегодня мы знаем, что это поток электронов: кванты электрического тока в проводнике выбрасываются вовне вихревым электрическим полем, созданным разностью потенциалов. Летящие электроны легко поглощаются даже такой тонкой материей, как воздух, и потому катодные лучи могут проходить какое-то расстояние лишь в сосуде, откуда откачаны все газы. Поэтому катодные лучи ученые заметили не раньше, чем создали вакуумный насос, способный откачать практически весь воздух из герметичного стеклянного сосуда.
Небольшое количество газа, сохранявшееся в этих первых вакуумных трубках, под действием быстро движущихся электронов начинало испускать призрачное свечение (этот эффект используется в неоновой рекламе). Немецкий физик Вильгельм Рентген решил устранить это свечение, чтобы исследовать прохождение катодных лучей сквозь стенку вакуумной трубки, и для этого экранировал трубку черным картоном. И тогда он заметил, что флуоресцентный экран в другом конце лаборатории стал подсвечиваться зеленоватым светом. Для катодных лучей это было слишком далеко, и Рентген назвал таинственное невидимое излучение за его загадочную природу икс-лучами. Сегодня мы знаем, что эти лучи — ультравысокоэнергетические электромагнитные волны, возникающие, когда в вакуумной трубке ускоренные электроны врезаются в положительный электрод.
К своему изумлению, Рентген обнаружил, что икс-лучи позволяют видеть сквозь твердые предметы, например содержимое запертых сундуков, но самое жуткое — в 1895 г. он просветил руку своей жены и получил снимок костей. Плотные ткани организма, в том числе кость, поглощают рентгеновские лучи успешнее, чем мягкие, и потому снимок показывает, по сути дела, тени костей, освещенных высокоэнергетическим светом, насквозь пронизывающим тело. Рентгеновское излучение опасно, оно может вызывать мутации и злокачественные опухоли, поэтому для получения снимка на фотопленке пациента облучают кратковременной вспышкой, а врач укрывается за свинцовым экраном. При всех этих рисках способность радиографии заглянуть в живой организм, исследовать внутренние органы, оценить повреждения костей или обнаружить опухоли обеспечивает гораздо более широкие возможности для диагностики, чем первый диагностический инструмент — стетоскоп.
Научиться путем внешнего исследования получать данные о внутреннем состоянии организма — лишь часть проблемы, которую вам придется решать после апокалипсиса. Обследование пациента должно опираться на глубокое знание того, как устроен человеческий организм: нужно в буквальном смысле знать себя изнутри. И если развернутое знание обо всех тонкостях нашего внутреннего строения исчезнет, как восстановить его с нуля и научиться понимать, где норма, а где патология?
Внутреннее строение животных знакомо человеку по разделке туш, но наш организм имеет ряд важных структурных отличий, и потому необходимо будет заново познакомиться с анатомией посредством вскрытий и препарирования тел. Без вскрытия и исследования тел невозможно возрождение патологии — науки о причинах болезней. Анатомирование показывает, как внешние признаки и симптомы болезни, выявленные у живого пациента, связаны с внутренними анатомическими повреждениями или расстройствами, которые можно оценить только посмертно. Знание, что та или иная болезнь вызывается расстройством некоторого органа, а не всего организма в целом — как утверждала, например, бытовавшая до Нового времени концепция баланса четырех жидкостей: крови, слизи, черной и желтой желчи, — необходимо, чтобы устранять первопричину болезни, а не просто пытаться лечить симптомы.
Когда причина болезни установлена, следующим шагом становится назначение терапии или проведение хирургических процедур.
Верный диагноз поможет только в том случае, если у вас есть набор проверенных фармацевтических препаратов, которые лечат выявленную болезнь. Бóльшую часть человеческой истории с этим было трудно, и до ХХ в. врачебные аптечки были в общем-то бесполезны: представьте, какая это драма — понимать, что за недуг убивает пациента, но не иметь возможности остановить болезнь.
Многие современные лекарства и рецепты имеют растительное происхождение, а традиции траволечения и сопутствующий фольклор стары, как сама человеческая цивилизация. Почти 2500 лет назад Гиппократ, известный по клятве, содержащей этический кодекс врача, советовал для притупления боли жевать ивовую кору, а древнекитайские травники давали ее при лихорадке. Эфирное масло, экстрагируемое из лаванды, обладает антисептическим и противовоспалительным действием и потому применяется как наружный бальзам от порезов и синяков, масло же чайного дерева традиционно используется как антисептик и противогрибковое средство. Дигиталин, получаемый из наперстянки, замедляет сердцебиение при учащении и сбоях сердечного ритма, а кора хинного дерева содержит антималярийный агент хинин, которому обязан характерным горьким привкусом тоник (а британские колонизаторы — привычкой разбавлять тоником джин).
Остановимся ненадолго на одном классе лекарств — анальгетиках, иначе болеутоляющих. Это паллиативные средства, они лечат симптомы, а не причину, и они же самые востребованные лекарства в мире, их принимают и от головной боли, и от серьезных повреждений. Обезболивание — необходимая предпосылка возрождения хирургии. Незначительное облегчение боли достигается жеванием ивовой коры, а местное обезболивание, применимое при лечении небольших ран и несложных хирургических процедурах, таких как, например, вскрытие гнойников, дает перец чили. Молекула капсаицина, которая создает ощущение сильного жжения во рту, считается антистимулятором, и, так же как содержащийся в зелени мяты ментол, вызывающий, наоборот, ощущение заморозки, капсаицин можно втереть в кожу, чтобы заглушить болевые сигналы (капсаицин и ментол применяются в расслабляющих согревающих пластырях и мазях типа тигрового бальзама).
С домашними отварами и микстурами, впрочем, мы рискуем, если нет возможности точного химического анализа, ошибиться с концентрацией активного ингредиента, передозировка которого может быть опасной (особенно если препарат влияет на работу сердца, как, например, дигиталин). Диапазон дозировки бывает довольно узок: нужно опытным путем найти, сколько лекарства давать, чтобы был эффект и при этом чрезмерная доза не убила пациента.
Для большинства серьезных и в конечном счете смертельных заболеваний — от заражения крови до рака — эффективное лечение только растительными смесями невозможно. Главная технологическая предпосылка, с которой после Второй мировой началась небывалая революция в медицине, состояла в том, что прогресс органической химии позволил изолировать и комбинировать фармакологически активные вещества. В наше время лекарственные препараты выпускаются в точно известной концентрации, и они либо искусственно синтезируются, либо это растительные экстракты, преобразованные методами органической химии для усиления действия или для купирования побочных эффектов. Например, относительно простая химическая модификация, которой подвергся активный компонент ивовой коры, салициловая кислота, сохранила в нем свойства жаропонижающего и болеутоляющего, но уменьшила побочный эффект раздражения желудка. Результатом этой модификации стал аспирин — самое популярное аптечное лекарство в истории человечества.
Главная практика научно-доказательной медицины, которую нужно будет возродить в постапокалиптическом мире, — это точное тестирование, показывающее, действенны то или иное лекарство либо метод лечения — или их нужно выбросить, как змеиное масло, снадобья знахарей и гомеопатические тинктуры. В идеале клиническое испытание, объективно показывающее эффективность препарата, требует немалого числа пациентов, которые делятся на две группы: одна принимает тестируемое лекарство, другая — контрольная, образующая фон для сравнения — получает плацебо или лучший из уже имеющихся аналогов нового лекарства. Два кита успешного клинического тестирования — случайное распределение участников по группам во избежание влияний и «двойная анонимность»: ни пациенты, ни специалисты, проводящие тест, до самого анализа результатов не знают, кто в какой группе. На пути к восстановлению медицинского знания никак не обойтись без кропотливой и методичной работы, которая, ко всему прочему, может потребовать неоднозначных решений, например испытаний на животных ради облегчения страдания людей.
Для некоторых болезненных состояний лучшим лечением является хирургия — физическое исправление или удаление расстроившегося либо отказавшего узла телесной машинерии. Но прежде чем думать о хирургическом вмешательстве (таком, чтобы пациент имел хорошие шансы на выживание) — когда врач намеренно разрезает человеческое тело, забирается внутрь и возится с органами, как автомеханик под капотом машины, — постапокалиптическому человечеству нужно будет обеспечить несколько условий. Речь пойдет о «трех А»: анатомии, асептике и анестезии.
Мы уже говорили, что без знания анатомии больной орган трудно отличить от здорового. Не имея в голове точной и подробной карты человеческого организма, постапокалиптические хирурги будут в буквальном смысле блуждать в потемках. Необходимо иметь полную схему внутреннего устройства человека, знать здоровый облик и строение каждого органа; нужно понимать их назначение и хорошо представлять, где пролегают главные кровеносные сосуды и нервы, чтобы нечаянно не повредить их.
Антисептика требует исключить попадание микробов в организм больного во время операции, а не пытаться очистить рану потом обеззараживающими средствами типа раствора йода или спирта (антисептики — единственное спасение, если поранился нечаянно и в рану попала грязь). Для сохранения стерильности операционную тщательно моют и фильтруют подаваемый туда воздух. Место разреза обрабатывают 70-процентным раствором спирта, а тело больного прикрывают стерильными салфетками. Хирурги должны надевать чистые халаты и маски, тщательно мыть кисти рук и предплечья и работать стерилизованными инструментами.
Третий столп хирургии — анестезия. Анестетики — это препараты, которые не лечат болезнь, но делают кое-что не менее важное: временно отключают всякую чувствительность к боли или даже все сознание полностью. Без анестезии хирургические операции невыносимо травматичны и проводятся только в самом крайнем случае. Хирургу приходится спешить и резать напряженные и сведенные судорогой мышцы, пока пациент корчится от дикой боли, так что без анестезии можно делать только простые операции: удаление почечного камня или экстренную ампутацию гангренозной конечности мясницкой пилой. С бесчувственным же пациентом хирург может работать аккуратно и не спеша, он отваживается проникать в грудную клетку и брюшную полость, а также проводить диагностические операции, чтобы увидеть скрытую причину недуга.
Первым из газов, обладающих обезболивающими свойствами, оказалась закись азота, или веселящий газ: при вдыхании ее в больших дозах душевный подъем у пациента может смениться настоящей потерей сознания, во время которой можно проводить хирургические операции и лечить зубы. Закись азота получают, нагревая нитрат аммония; однако будьте осторожны, поскольку это соединение неустойчиво и при нагреве выше 240 °C взрывается. Полученный обезболивающий газ остужают и очищают от примесей, пропуская сквозь воду. Нитрат аммония, в свою очередь, можно получить, соединяя аммиак с азотной кислотой. Чистая закись азота притупляет болевые ощущения, но это не слишком сильный наркоз. Однако, если ее давать в сочетании с другими анестетиками, такими как диэтилэфир (для краткости часто называемый эфиром), она усиливает их действие, повышает эффективность. Эфир можно получить, смешав этанол с сильной кислотой, например серной: из реакционной смеси его выделяют дистилляцией. Эфир — надежный ингаляционный наркоз, он медленно действует и вызывает тошноту, но безвреден для здоровья (хотя как газ взрывоопасен). Преимущество эфира в том, что он не только погружает в бессознательное состояние, но и расслабляет мускулатуру оперируемого, а также облегчает боль.
Но что, если через несколько поколений после апокалипсиса общество настолько деградирует, что утратит такое основополагающее знание, как микробная теория, и эпидемии снова будут объяснять плохим воздухом (mala aria) или гневом богов? Как человечеству заново открыть существование невообразимо малых существ, невидимых глазу, которые вызывают порчу продовольствия, нагноение ран, разложение трупов и инфекционные болезни?
Строго говоря, бактерии и других одноклеточных паразитов можно разглядеть с помощью восхитительно простого снаряда. Примитивный микроскоп до смешного несложно собрать из ничего. Начать нужно с куска-другого хорошего чистого стекла. Нагрев стекло, его растягивают в тонкую нить, а затем кончик нити помещают в горячее пламя, чтобы он расплавился и стекло стало капать. Капли остывают в падении, и, если повезет, вы получите несколько крошечных стеклянных шариков правильной сферической формы. Возьмите узкую полоску металла или картона, сделайте в середине отверстие для вашей сферической линзы и через нее рассматривайте объект. Этот простой микроскоп работает, потому что у миниатюрного стеклянного шарика сильная сферическая кривизна и он оказывает значительное фокусирующее действие на проходящие сквозь него световые волны. Одновременно это означает, что фокусное расстояние совсем невелико, так что и линза, и глаз наблюдателя должны располагаться почти вплотную к наблюдаемому объекту.
Усилив зрение специальными инструментами, вы поймете, что существует целый космос невидимых мелких организмов — удивительное разнообразие новой дикой фауны, которую постапокалиптическим натуралистам предстоит классифицировать и распределить по родам и семействам. Со всей строгостью научного доказательства вы не только продемонстрируете присутствие микроорганизмов в инфицированных ранах или скисшем молоке, но и установите, что продукты не портятся, если микробов нет. Если запечатать крепкий бульон или неспособное долго храниться мясо в герметичный сосуд и нагреть его, чтобы уничтожить уже имеющиеся микробы, разложение прекратится: вещества не портятся сами по себе. Применив сочетание нескольких линз, как в телескопе, можно усилить мощность микроскопа, а со временем вы научитесь связывать присутствие тех или иных организмов с определенными инфекционными заболеваниями.
Микроорганизмы можно даже выращивать для изучения: разводить колонии в склянках с питательным бульоном или на поверхности твердого нутриента. Чашки Петри отливаются из стекла, наполняются агар-агаром и закрываются крышкой, чтобы избежать заражения. Агар-агар — это желирующее вещество, экстрагируемое из вареных красных водорослей или морской капусты (и обычное в азиатской кухне). Оно похоже на желатин, вывариваемый из костей рогатого скота, но большинством микроорганизмов не усваивается.
В предыдущих главах мы увидели, что элементарная микробиология нужна для оптимизации процессов типа выпекания квасного хлеба, приготовления пива, консервирования еды и производства ацетона. Но для облегчения человеческого удела в постапокалиптическом мире, пожалуй, важнее всего, что знание микробиологии позволяет разрабатывать более направленные методы уничтожения бактерий и лечения инфекций, к тому же не в пример более мягкие, чем применение токсичных химических антисептиков.
В 1928 г. Александр Флеминг работал с культурами бактерий, взятых из выделений больных: носовой слизи, кожных нарывов и пр. Вернувшись в лабораторию после отпуска, он принялся наводить порядок и мыть старые чашки Петри. Взяв из груды, сваленной в раковине, склянку, еще не обработанную дезинфектантом, Флеминг обнаружил в ней пятнышко плесени, окруженное кольцом, свободным от бактерий. Это выглядело так, будто плесень, позже идентифицированная как грибок рода Penicillium, выделяла вещество, препятствующее росту бактерий. Пенициллин, секретируемый плесенью агент, и многочисленные другие антибиотики, открытые или синтезированные с тех пор, чрезвычайно эффективно лечат микробные инфекции и каждый год спасают миллионы жизней.
«В научном обиходе самая волнующая фраза, предвещающая новые открытия, — писал фантаст Айзек Азимов, — не "Эврика!" ("Я нашел!"), а "Хм… занятно"». Это определенно верно и в истории с нечаянной находкой Флеминга, и со многими другими случайными открытиями. Главное — увидеть, что они сулят. Микробиологи еще за 50 лет до Флеминга замечали, что Penicillium останавливает размножение бактерий, но никто не сделал принципиального перехода от этого наблюдения к оценке его возможного применения в медицине.
Однако задним числом, уже зная о существовании этих явлений, может ли возрождающееся человечество повторить серию экспериментов, направленную на поиск наиболее эффективных плесеней, и таким образом ускорить возвращение антибиотиков? Микробиология начинается с предельно простых вещей. Плесните в чашку Петри мясного бульона, сгустив его вываренным из водорослей агар-агаром, получите питательную основу и размажьте по ней колонию стафилококка, добытую из собственного носа. В разные чашки с бактериальной культурой добавьте столько видов плесени, сколько найдете, — из кондиционерных фильтров, из земли, с гнилых фруктов и овощей. Через неделю-другую проверяйте, какие плесени (а вернее, новые бактериальные колонии, ведь многие антибиотики выделяются бактериями в процессе эволюционной гонки вооружений против других бактерий) замедлили рост культуры вокруг себя. Соберите их, изолируйте и попробуйте размножить в жидком бульоне, чтобы получить секретируемый ими антибиотик. Таким способом ученые обнаружили множество веществ-антибиотиков, выделяемых грибами и бактериями, однако грибок Penicillium настолько обычен в окружении человека, что, вероятнее всего, именно его первым откроют заново после апокалипсиса. Этот грибок — один из главных виновников порчи съестного; строго говоря, основная масса пенициллиновых антибиотиков, выпускаемых сегодня во всем мире, происходит от одного штамма, взятого с гнилой дыни-канталупы на иллинойсском рынке.
Между тем даже в полевой постапокалиптической терапии нельзя просто впрыснуть больному насыщенный антибиотиком «сок плесени», потому что содержащиеся в нем примеси вызовут у пациента анафилактический шок. Химическая технология очистки пенициллина, разработанная в конце 1930-х гг. группой Говарда Флори, основана на том, что молекулы антибиотика лучше растворяются в органических растворителях, чем в воде. Процедите культуру, чтобы удалить частички плесени и детрит, добавьте в отфильтрованную жидкость немного кислоты, а затем смешайте ее с эфиром (ранее в этой главе мы разбирали, как получить этот неустойчивый раствор) и взболтайте. Бóльшая часть пенициллина перейдет из питательной жидкости в эфир. Дайте смеси отстояться, чтобы пенициллин оказался наверху. Слейте нижнюю водянистую фракцию, а затем взболтайте эфир с небольшим количеством щелочной воды, чтобы переместить вещество-антибиотик обратно в водный раствор, на сей раз свободный от мусора, насыщавшего питательную жидкость.
Для получения средней дневной дозы пенициллина для одного пациента приходится переработать до 2000 л плесневого секрета, так что производство антибиотиков в постапокалиптическом мире потребует высокого уровня координации усилий. Группа Флори к концу 1941 г. довела продукцию пенициллина до объема достаточного для клинических испытаний, но военное время и нехватка оборудования заставляли ученых обходиться подручными средствами. Культуру плесени выращивали в расставленных на стеллаже больничных утках, а установку для экстрагирования собрали, использовав старую ванну, мусорные урны, молочные бидоны, где-то подобранные медные трубки и дверные звонки, и все это было смонтировано на станине, сделанной из старого дубового книжного шкафа, выброшенного университетской библиотекой. Быть может, это вдохновит вас на сбор утиля и использование подручных средств: без этого в постапокалиптическом мире не обойтись.
Одним словом, хотя открытие пенициллина изображают как случайное и легкое, наблюдение Флеминга было лишь первым шагом на долгом пути изучения, опытов, разработки и оптимизации, приведшем к получению из «плесенного сока» чистого пенициллина, пригодного для создания надежного и безопасного лекарства. После этого США предоставили мощности для ферментации в промышленных масштабах, чтобы обеспечить широкое применение препарата. Точно так же и постапокалиптическое человечество, даже понимая научную основу процесса, должно будет сначала достичь определенного уровня развития и лишь потом сможет производить столько антибиотиков, чтобы это сказалось на демографии.