Наука о живом, именуемая биологией, исключительно сложна. В биологии задать сто вопросов гораздо легче, чем ответить хотя бы на один и? них. Но ответы искать нужно, и часто в этих поисках биологи обращаются к физике.

Интерес к жидким кристаллам со стороны биологов не случаен. Во-первых, именно жидкие кристаллы сочетают в себе упорядоченность, характерную для твердого тела, и подвижность, являющуюся свойством жидкости. Эти же два, казалось бы, противоположных свойства характерны и для живой материи во всех ее проявлениях. Вот почему оказывается очень заманчивым применить теорию, достаточно подробно разработанную для жидких кристаллов, к таким сложным биологическим явлениям, как сокращение мышц, передача нервных импульсов, фотосинтез, функционирование клеточных мембран и т. д. Нужно, правда, проявлять определенную осторожность при таком подходе, так как физика жидких кристаллов развита для сред, достаточно однородных на больших масштабах, чего нельзя сказать о биологических объектах. В последнем случае структурные элементы могут иметь масштабы, соизмеримые с размером молекул (примером служат клеточные мембраны).

Второй замечательной особенностью жидких кристаллов является способность их молекул к самоорганизации, т. е. к образованию упорядоченных структур (вспомним, например, о спиральной структуре холестериков). Эта особенность, разумеется, не ускользнула от внимания 6ji-ологов, в связи с чем делаются попытки привлечь соответствующие представления для рассмотрения процессов самовоспроизведения молекул в клетке, проблем эволюции и т. д.

В-третьих, наконец, высокая чувствительность жидких кристаллов к внешним воздействиям, таким, как температура, посторонние примеси, свет, внешние поля и т. д., подсказывает исследователям новые подходы при выяснении механизмов работы рецепторов органов чувств.

Давайте рассмотрим некоторые из приложений жидких кристаллов к биологии, начав с подробного изложения свойств водных растворов органических молекул.