Kaip netyčia išgelbėti planetą: išradimas, kuris užčiaupė visą pesticidų pramonę, padėjo laimėti Nobelį ir buvo tikras lobis šnipams

1957 metais išradau prietaisą, galintį užuosti nuodingus pesticidus ir ozoną ardančias medžiagas, kai jų koncentracija tėra viena dalis iš trilijono. Elektronų pagavimo detektorius, kaip jį pavadinau, pasiekė lig tol neregėtą ir nuo tol nepagerintą jautrumo lygį.

Pirmąjį prietaisą pagaminau ant laboratorijos stalo. Nežinau, ar tai būtų galima atlikti dabar. Iš pradžių dirbau vyriausybinėje laboratorijoje šiauriniame Londono priemiestyje Mill Hill, ir aplinkos jutiklių kūrimu visai neturėjau užsiimti – mano tyrimai vyko medicinos srityje. Bet viršininkas leido mums vadovautis nuojauta.

Ta laboratorija buvo nuostabi vieta, taip turėtų vykti visi tyrimai. Jokios biurokratijos. Ir jos rezultatai buvo fenomenalūs, nors techninės pagalbos nebuvo daug, neskaitant dviejų technikų ir malonios moteriškės, kuri plaudavo indus. Savo įrangą išradinėjome ir kūrėme patys. Eidavau į Soho, Londono raudonųjų žibintų kvartalą, į armijos įrangos parduotuvę, pirkti senų Karališkųjų oro pajėgų siųstuvų, kuriuos išardydavome dalims. Prostitutės, panašu, visad žinodavo, ko mes lankomės ir mus ignoruodavo. Spėju, buvome perdėm moksliukiški.

Tyrinėjau, kaip būtų galima sušaldyti ir vėl atgaivinti gyvūnus. Besidarbuodamas, sukūriau vieną iš ankstyviausių mikrobangų krosnelių, kuri puikiausiai tiko žiurkėnų gaivinimui ir pietų pasišildymui.

James Lovelock and the Microwave Oven from Taslima Khan on Vimeo.

Svarbi mano darbo dalis buvo išsiaiškinti, kaip riebiosios rūgštys nulemia ląstelių membranų atsparumą užšalimo sukeltai žalai. Ląstelės su nesočiosiomis riebiosiomis rūgštimis pasirodė geriausiai ir norėjau išanalizuotai jas nuodugniau. Tad, užsukau pas Archerį Martiną, Nobelio premijos laureatą, kurio laboratorijos durys buvo tame pačiame koridoriuje. Jis buvo dujų chromatografijos pionierius, vienintelės įrangos, galėjusios atskirti membranų rūgštis. Deja, jo įranga, aptikdavusi organinius junginius mažesnėmis, nei vienos dalies iš milijono koncentracijomis, nebuvo pakankamai jautri mano tyrimams. Tad, jis pasiūlė sukurti geresnį detektorių.

Iššūkis man patiko, ir maždaug per tris savaites, dėl gryno atsitiktinumo ir naudodamas praktiškai vien lituoklį, sugalvojau tai, kas tapo elektronų pagavimo detektoriumi. Jis buvo mažas – tilpo delne, ir jame buvo kamera, padengta radioaktyvia folija. Radiacija išlaisvindavo kameroje esančių dujų elektronus – iš pradžių argono, vėliau azoto. Taip susidarydavo elektros srovė. Mano idėja buvo pridėti mažus medžiagos, kurią norėjau analizuoti, bandinius į kamerą, ir išmatuoti jų daromą poveikį elektronų srautui. Numaniau, kad organinės medžiagos turėtų reaguoti su laisvais elektronais ir taip sumažinti srovę, ir kad skirtingos medžiagos kurs skirtingą signalą.

Iš pradžių atrodė, kad jis nedirba patikimai. Vieną dieną į kamerą įšvirkščiau vos vos anglies tetrachlorido (CCl₄), maždaug 0,1 mikrolitro. Visas prietaisas užstrigo ir vėl juo naudotis galėjau tik po savaitės. Pamaniau, sugedo. Bet kaip galiausiai supratau, prietaisas buvo toks jautrus šiam junginiui, kad netgi išvalius, buvo visiškai prisisotinęs. Galima sakyti, apakintas

„Matyt, buvau kiek nenuovokus, nes iš pradžių nesuvokiau jo potencialo“

Tai buvo eureka momentas. Prietaisas pasirodė esąs pribloškiamai jautrus ir kitiems junginiams, ypač – chlorintiems. Netyčia pagaminau prietaisą, kuriuo galima matuoti žmonių pagamintus nuodus vienos dalies iš trilijono koncentracijos jautrumu – milijoną kartų jautriau, nei kas nors lig tol. Atlikęs kai kuriuos patobulinimus, pagaminau tokį Jeilio universitete, ir jis nebuvo pagerintas.

Tačiau, matyt, buvau kiek nenuovokus, nes iš pradžių nesuvokiau jo potencialo. Bet kalbos sklido ir netrukus su manimi susisiekė tyrėjas iš naftos chemijos kompanijos Shell, kuri gamino chlorintus pesticidus. Jis sakė, kad labai sunku išmatuoti žemus pesticidų lygius lauko bandymuose, ir paklausė, ar mano prietaisas galėtų pagelbėti. Pasakiau, taip, žinoma.

Tai įvyko prieš didžiulį atgarsį sukėlusios Rachel Carson knygos, Silent Spring publikavimą 1962 metais. Ji rašė, kad mūsų laukuose pilna gamtą naikinančių pesticidų, tokių, kaip DDT. Kai kas sako, kad mano prietaisu buvo gauti duomenys, kuriais remiantis ir buvo parašyta Carson knyga. Tiesą sakant, apie prietaisą nebuvo girdėjusi nei ji, nei tyrėjai, kurių darbais ji rėmėsi. Jie galėjo matuoti tik vienos dalies iš milijono tikslumu. Bet naudojant mano prietaisą atliktas tyrimas įrodė, kad nuodų buvo praktiškai visur aplinkoje – ką Carson teigė, tačiau negalėjo įrodyti.

Be elektronų pagavimo detektoriaus, didelės chemijos kompanijos būtų galėjusios jos teiginius atmesti. Žinau tai, nes tada buvau lordo Victoro Rothschildo, už mokslą atsakingo biologo Shell kompanijoje, patarėjas. Kai pasirodė Carson knyga, jis niršo. Sakė man, kad jeigu knygoje pateikti teiginiai teisingi, tai gali sunaikinti visą pesticidų pramonę. Turėjau pasakyti jam, kad mano prietaisas patvirtino jos teiginius. Atsižvelgiant į viską, jis žinią priėmė labai gerai. Pesticidų pramonė išliko organiniais, bet ji nebesiremia organiniais chloro junginiais.

Netrukus prietaisas pradėtas gaminti komerciškai. Iš patento, kuris galiausiai teko JAV vyriausybei nes darbas vykdytas Jeilio universitete, pajamų negavau, bet nuo tol teikiau patarimus gamintojams ir naudotojams. 1961 metais dirbau su NASA, planuodamas nedidelius jutiklius, galinčius analizuoti Marso ar Veneros atmosferos sudėtį. Bet, neskaitant pesticidų, mano prietaisas didžiausią įtaką padarė, pateikdamas duomenis, padėjusiu nustatyti, kad chlorfluorangliavandeniliai (CFC) ardo ozono sluoksnį.

Dirbdamas Shell, ieškojau toli pasklidusių oro teršalų. Žinojau, kad mano prietaisas gali aptikti ir labai mažas CFC koncentracijas ir, kadangi jie inertiški, galvojau, kad jie gali kauptis atmosferoje. Aptikau jų, atrodytų švariame, ore virš Atlanto vandenyno. Tyrėjų laivu nukakęs į Antarktidą, aptikau šių jungini netgi ten.

Vėliau leidausi į panašią kelionę Vokietijos tyrimų laivu. Kitaip nei britai tyrėjai, kurie asmens higiena pernelyg nesirūpino, vokiečiai naudojo dezodoranto aerozolius. Purškimui naudoti CFC trukdė matavimams, tad turėjau prašyti kapitono mažos valtelės, kad galėčiau nuplaukti, kur galėčiau rasti tinkamo oro analizei. Mano gauti rezultatai tiesiogiai prisidėjo prie perspėjimų, kad CFC ardo ozono sluoksnį. Tyrėjai galiausiai buvo apdovanoti chemijos Nobelio premija.

JK leido man vykdyti savo tyrimus, bet jų svarbą pirmieji dažniausiai pastebėdavo amerikiečiai. Su viena išimtimi – JK slaptąja tarnyba. Buvo pats Šaltojo karo įkarštis, ir jie stengėsi susekti KGB veiklą Londone. KGB turėjo įvairiausių sudėtingų prietaisų, kuriais, prieš leisdamiesi tvarkyti slaptų reikalų, patikrindavo savo automobilius ar nėra elektroninių blakių, bet jie nežinojo, kad galėjome juos sekti ir chemiškai. Mano prietaisas galėjo sekti kvapus kaip kraujasekys šuo, ir su malonumu pateikiau prietaisą mūsų sargų dispozicijai.

Žinoma, daug žmonių kritikavo mane dėl bendradarbiavimo su Shell, slaptąja tarnyba ir taip toliau, bet toks bendradarbiavimas suteikė man galimybę pastaruosius 60 metų būti nepriklausomu mokslininku. Kaip ir mano pirmasis viršininkas, mano vienintelis interesas yra geras mokslas ir ėjimas ten, kur veda smalsumas ir intuicija. Toks požiūris dabar labai retas.

Fred Pearce

newscientist.com