ПРЕМИЯ ПО ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

ПРЕМИЯ ПО ФИЗИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

РОНАЛЬД РОСС

(1857- 1932)

Рональд Росс родился 13 мая 1857 года в Алморе (Непал), в семье офицера британской армии. Рональд был старшим из десяти детей в семье. В восемь лет его отправили в Англию для обучения в школе. Хотя Рональд всю жизнь мечтал быть писателем, артистом или музыкантом, он в 1874 году по настоянию отца поступил в медицинский колледж при больнице Св. Варфоломея. Спустя пять лет он окончил колледж и поступил корабельным врачом на судно, совершающее рейсы между Лондоном и Нью-Йорком. Затем, сдав необходимые экзамены, Росс перешел на военную медицинскую службу и отправился в Индию, где с 1881 года начал работать медиком в британской организации «Медицинская служба Индии».

В первые годы своей работы в Индии Рональд занимался не столько медициной, сколько литературным творчеством и изучением математики. Впоследствии он писал: «Я пренебрегал своими медицинскими обязанностями. Я всегда был занят, но литературным трудом, и ничего не делал для того, чтобы помочь людям найти причины тех болезней, которые, возможно, являются главным бичом человечества».

«Все, за что бы я ни принимался, мне не удавалось, - пишет он откровенно в автобиографии. - Но неудачи не сразили меня. Они увлекли меня ввысь, на далекие холодные вершины одиночества. В этом настроении была известная доля эгоизма, но много было в нем и возвышенного. Мне ничего не хотелось, я не искал ничьей похвалы. У меня не было ни друзей, ни врагов, ни любви, ни ненависти».

Свой первый отпуск в 1888 году Росс проводит в Англии. В 1889 году он женился на Розе Бесси Блоксем. В семье у них было два сына и две дочери.

По возвращении в Индию Рональд написал очередной роман под заглавием «Дитя океана», изобрел новую систему стенографии, придумал фонетический метод стихосложения.

Тогда же он начал исследовать под микроскопом кровь индусов, болевших малярией. Он пытался доказать, что Лаверан ошибся и микроба малярии не существует. Росс ошибочно предполагал, что малярия вызывается не чем иным, как кишечным расстройством.

Во время второго отпуска в 1894 году Росс познакомился в Англии с Патриком Мэнсоном, довольно видным и популярным английским врачом. Его, как и многих ученых, волновал вопрос: как малярийный микроб переходит от человека к человеку. Мэнсон поделился с Россом догадкой: птицы или люди заражаются малярией от воды с мертвыми комарами или впитывают ее в себя из воздуха.

Росса чрезвычайно заинтересовала эта проблема. Оставив жену и детей в Англии, он 28 марта 1895 года снова отплыл в Индию, где получил назначение в Секундерабад, военный пост вблизи Хайдарабада. Все свободное от медицинской практики время ученый проводил, изучая комаров. Он ловил комаров одного какого-нибудь вида и пускал их под сетку над кроватью, на которой лежал голый пациент. После того как комары напивались крови индуса, Росс их ловил, тщательно собирал в бутылку и последовательно рассматривал под микроскопом их желудки. Он хотел выяснить, не развиваются ли там малярийные микробы, высосанные с кровью. Но ничего подобного не было. Неудачи следовали одна за другой, но Росс не сдавался…

Неожиданно его работы прервались из-за командировки в Бангалор для ликвидации холерной эпидемии. Он горячо возненавидел английское правительство: «Мне хотелось ткнуть их носом в ту грязь и гниль, которую они в своей административной немощи развели в Индостане! Мне было уже сорок лет, и я был широко известен в Индии как своей санитарной деятельностью в Бангалоре, так и работами по малярии, но за все свои труды и страдания я не получил никакого повышения, никакой благодарности…»

Только через два года, в июне 1897-го, Росс возвращается в Секундерабад. В августе, во время очередного эксперимента, его внимание было привлечено оригинальной картиной. В стенке желудка очередного комара, пососавшего крови человека, оказались круглые тельца, их очертания были гораздо резче, чем очертания желудочных клеток, каждый из этих кружочков был «набит крошечными черными как смоль зернышками».

Не было сомнений… Это тот же самый малярийный паразит, которого он видел ранее в крови индуса.

«21 августа я убил последнего бурого комара, - пишет он доктору Мэнсону, - и ворвался в его желудок!»

Снова Росс обнаружил эти круглые клетки… одна… две… шесть… двадцать штук. Они гораздо крупнее, чем были во вчерашнем комаре… Они растут! Значит, они живые… Значит, это действительно малярийные паразиты!

Кроме письма Мэнсону, где он рассказал в мельчайших подробностях о своих последних опытах, Росс послал обстоятельную научную статью в «Британский медицинский журнал». Однако высшее начальство индийского медицинского ведомства никак не хотело его признавать: от него требовали активной врачебной работы, и только врачебной.

Ученого отправили на север, где было мало комаров, да и те почти не кусались. Но хлопоты Мэнсона увенчались успехом, и Росс был переведен в Калькутту. Теперь к его услугам была хорошая лаборатория, помощники и масса комаров. Он дал в газету публикацию о помощниках и из целой толпы выбрал двоих - Магомета Букса и Парбуну.

Тогда же Россу пришла в голову счастливая мысль заняться птицами. Птицы ведь тоже болеют малярией. Микроб птичьей малярии вполне похож на человеческого паразита.

В день Св. Патрика в 1898 году Росс впустил десять серых комаров в клетку с тремя жаворонками, кровь которых кишела зародышами малярии. Через три дня ученый мог уже констатировать, что «микроб птичьей малярии развивается в стенке желудка серого комара совершенно так же, как человеческий микроб растет в стенке желудка бурого комара с пестрыми крылышками».

«Каким же я был ослом, что не послушал раньше вашего совета заняться птицами!» - пишет он Мэнсону.

Как пишет П. де Крайф: «Магомет раздобыл где-то трех воробьев, один из которых был абсолютно здоров, без единого микроба в крови; у другого их было немного, а у третьего кровь была битком набита паразитами. Росс посадил их в три отдельные клетки. Затем Магомет взял молодой выводок комаров, развившийся в лаборатории из личинок и свободный от всякого подозрения на малярию. Он разделил это стадо на три части и, пошептав им ободряющий индостанский заговор, пустил к воробьям.

Чудо из чудес! Ни у одного комара, сосавшего кровь из здорового воробья, не оказалось в желудке пигментированных кружочков. У насекомых, кусавших легко больного воробья, их было немного.

Но когда Росс заглянул в желудок комара, кусавшего тяжело больного воробья, он увидел, что этот желудок положительно нафарширован роковыми кружочками с черными как смоль зернышками пигмента.

День за днем Росс убивал и рассматривал комаров этого выводка. Он видел, как с каждым днем кружочки разбухают и увеличиваются; вскоре они превратились в большие наросты, выпирающие сквозь стенку желудка и набитые маленькими, яркоокрашенными зернышками, напоминая "мешочки с дробью". Что это за зернышки? Может быть это молодые малярийные микробы? Куда они отсюда направляются? Как они заражают здоровых птиц? И действительно ли они попадают в птиц из комаров?

Наблюдая в микроскоп за одним из этих наростов через семь дней после того, как комар ужалил малярийную птицу, Росс вдруг увидел, что нарост лопнул и выпустил из себя целый полк маленьких веретенообразных нитей; этими нитями было наполнено все тело комара. Он быстро стал просматривать одного за другим своих бесчисленных комаров, пасшихся на малярийных птицах, и все время видел, как кружки превращаются в наросты, наросты созревают, лопаются и выпускают из себя маленькие веретенца. Он долго и упорно изучал подробности анатомического устройства комара, пока, наконец, в один прекрасный день не увидел, что полки этих веретенообразных нитей, которыми кишит тело комара, направляются к его слюнной железе…

Здесь в слюнной железе, которая почти шевелилась под микроскопом от наплыва мириад этих пришельцев, собирались полки и армии доблестных молодых микробов малярии, готовых двинуться вверх по выводному протоку жала комара».

Росс делает справедливый вывод: «Это значит, что малярия передается через укус комара!»

Продолжая эксперименты, в июне 1898 года несколько ночей подряд Росс пускал в клетку к здоровым воробьям ядовитых комаров, пасшихся предварительно на больных птицах. 9 июля Росс писал Патрику Мэнсону: «Все три птицы, до того совершенно здоровые, оказались положительно нафаршированными протеозомой».

Мэнсон на представительном медицинском конгрессе в Эдинбурге сообщил ученым докторам о чудесном открытии Росса. Он огласил телеграмму Росса, где он сообщал о финальном опыте: укус малярийного комара заражает здоровую птицу! Конгресс вынес резолюцию, поздравляющую неведомого майора Рональда Росса с «великим, создающим эпоху открытием».

Работу Росса завершил другой ученый - итальянец Джованни Баттиста Грасси осуществивший опыты на людях. Причем первый из них - на себе.

Тем не менее работа Росса по малярии птиц была выполнена явно раньше, чем исследования Грасси по малярии человека, и в 1902 году Россу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за работу по малярии, в которой он показал, как возбудитель попадает в организм, и тем самым заложил основу для дальнейших успешных исследований в этой области и разработки методов борьбы с малярией». В своей речи исследователь из Каролинского института К. Мернер отметил «большое значение работы как основы для недавних успешных исследований в области малярии и ее богатое содержание с точки зрения медицинской практики и особенно гигиены».

Последние двадцать лет своей профессиональной карьеры Росс посвятил эпидемиологии и профилактике малярии.

За работу в качестве консультанта британского военного министерства во время Первой мировой войны он в 1918 году был награжден орденом Св. Михаила и Св. Георгия.

Работая в Ливерпульской школе тропической медицины, британском военном министерстве и лондонском Институте тропической медицины Росса, созданном в 1926 году, он проводил ту мысль, что главным условием борьбы с малярией является уничтожение комаров. Его методы оказались эффективными в борьбе с этим заболеванием на Кубе и в других странах.

16 сентября 1932 года после продолжительной болезни Росс скончался в лондонском институте, носящем его имя.

ИВАН ПЕТРОВИЧ ПАВЛОВ

(1849- 1936)

Иван Петрович Павлов - выдающийся ученый, гордость отечественной науки, «первый физиолог мира», как назвали его коллеги на одном из международных съездов. Ему присудили Нобелевскую премию по медицине, избрали почетным членом 130 академий и научных обществ.

Ни один из русских ученых того времени, даже Менделеев, не получил такой известности за рубежом. «Это звезда, которая освещает мир, проливая свет на еще не изведанные пути», - говорил о нем Герберт Уэллс. Его называли «романтической, почти легендарной личностью», «гражданином мира».

Иван Петрович Павлов родился 26 сентября 1849 года в Рязани. Его отец, Петр Дмитриевич, был священником. Мать, Варвара Ивановна, также происходила из семьи священнослужителей. Иван был первенцем. Младшая сестра Л.П. Андреева вспоминала: «Первым его учителем был отец… Иван Петрович всегда с благодарностью вспоминал своего отца, который сумел привить детям привычки к труду, порядку, точности и аккуратности во всем. "Делу - время, потехе - час", - любил говорить он… В детстве Ивану Петровичу приходилось выполнять и другие работы. Мать наша содержала квартирантов. Зачастую она сама все делала и была большая труженица. Дети ее боготворили и наперебой старались чем-нибудь ей помочь: наколоть дров, истопить печь, принести воды - все это приходилось проделывать и Ивану Петровичу».

Грамоте Иван обучился примерно восьми лет, но в школу поступил с запозданием, лишь в 1860 году. Дело в том, что как-то, раскладывая для просушки яблоки на высоком помосте, восьмилетний мальчик упал на каменный пол, сильно ушибся и долго хворал.

По желанию своих родителей Павлов в 1860 году поступил в рязанское духовное училище, сразу во второй класс. Успешно окончив в 1864 году училище, он в том же году был принят в местную духовную семинарию.

В обширной отцовской библиотеке как-то Иван нашел книжку Г.Г. Леви с красочными картинками, раз и навсегда поразившими его воображение. Называлась она «Физиология обыденной жизни». Эта книга так глубоко запала ему в душу, что и, будучи уже взрослым, «первый физиолог мира» при каждом удобном случае на память цитировал оттуда целые страницы.

Увлекшись естественными науками, Павлов в 1870 году поступил в Петербургский университет на естественное отделение физико-математического факультета.

С деньгами было туго. Приходилось прирабатывать частными уроками, переводами. 15 сентября 1870 года Павлов подал на имя ректора следующее прошение: «По недостатку материальных средств я не могу вносить положенной платы за право слушания лекций, почему и прошу Ваше превосходительство освободить меня от нее. Свидетельство о моей бедности приложено в числе других документов к прошению от 14 августа о допущении к проверочному экзамену».

Его интерес к физиологии возрос после изучения книги И. Сеченова «Рефлексы головного мозга». Позднее ученый вспоминал: «…главным толчком к моему решению, хотя и не осознанному тогда, было давнее, еще в юношеские годы испытанное влияние талантливой брошюры Ивана Михайловича Сеченова, отца русской физиологии, под заглавием "Рефлексы головного мозга"». Помогло освоить ему этот предмет обучение в лаборатории И. Циона, изучавшего роль депрессорных нервов. Как завороженный, слушал студент Павлов объяснения профессора.

Первое научное исследование Павлова - изучение секреторной иннервации поджелудочной железы. За нее Павлов и М. Афанасьев были награждены золотой медалью университета.

После получения в 1875 году звания кандидата естественных наук Павлов поступил на третий курс Медико-хирургической академии в Санкт-Петербурге (реорганизованной впоследствии в Военно-медицинскую). Однако его надежды стать ассистентом Циона, назначенного в академию ординарным профессором кафедры физиологии, не сбылись. Цион уехал из России, после того как правительственные чиновники воспрепятствовали этому назначению, узнав о его еврейском происхождении.

Молодой ученый проявил принципиальность, отказавшись работать с преемником Циона. Павлов стал ассистентом в Ветеринарном институте, где в течение двух лет продолжал изучение пищеварения и кровообращения.

Летом 1877 года он работал в городе Бреслау, в Германии, с Р. Гейденгайном, специалистом в области пищеварения. В следующем году по приглашению С. Боткина Павлов трудится в физиологической лаборатории при его клинике в Бреслау. Он еще не имеет медицинской степени. (Павлов получит ее через два года.) В лаборатории Боткина Иван Петрович фактически руководил всеми фармакологическими и физиологическими исследованиями. В том же году он начал исследования по физиологии пищеварения, которые продолжались более двадцати лет. Многие исследования Павлова в восьмидесятых годах касались системы кровообращения, в частности, регуляции функций сердца и кровяного давления.

В 1881 году произошло счастливое событие: Иван Петрович женился на Серафиме Васильевне Карчевской, от которой у него родились четыре сына и дочь. «Искал в товарищи жизни только хорошего человека, - писал Павлов, - и нашел его в моей жене Саре Васильевне, урожденной Карчевской, терпеливо переносившей невзгоды нашего допрофессорского житья, всегда охранявшей мое научное стремление и оказавшейся столь же преданной на всю жизнь нашей семье, как я лаборатории».

Однако так хорошо начавшееся десятилетие стало самым тяжелым для него и для его семьи. «Не хватало денег, чтобы купить мебель, кухонную, столовую и чайную посуду», - вспоминала его жена. Бесконечные скитания по чужим квартирам - долгое время Павловы жили вместе с братом Дмитрием в полагавшейся ему университетской квартире. Тяжелейшее несчастье - гибель первенца Мирчика, а буквально через год опять неожиданная смерть малолетнего сына, отчаяние Серафимы Васильевны, ее продолжительная болезнь. Все это выбивало из колеи, отнимало силы, столь необходимые для научных занятий.

Это был год, который жена Павлова назовет «отчаянным», - когда мужество изменило Ивану Петровичу. Но на помощь пришла жена. По ее настоянию ученый вплотную занялся научной работой. В 1883 году он защитил диссертацию на соискание степени доктора медицины, посвященную описанию нервов, контролирующих функции сердца.

Павлов был назначен приват-доцентом в академию, но вынужден был отказаться в связи с дополнительной работой в Лейпциге с Гейденгайном и К. Людвигом, двумя наиболее выдающимися физиологами того времени. Через два года Павлов вернулся в Россию.

Впоследствии он написал об этом - скупо, несколькими фразами обрисовав столь многотрудное десятилетие: «Вплоть до профессуры в 1890 году, уже женатому и имевшему сына, в денежном отношении постоянно приходилось очень туго, наконец, на 41-м году жизни я получил профессуру, получил собственную лабораторию… Таким образом, вдруг оказались и достаточные денежные средства, и широкая возможность делать в лаборатории что хочешь».

К 1890 году труды Павлова получили признание со стороны ученых всего мира. С 1891 года он заведовал физиологическим отделом Института экспериментальной медицины, организованного при его деятельном участии. Вместе с тем Иван Петрович одновременно оставался руководителем физиологических исследований в Военно-медицинской академии, в которой проработал с 1895 по 1925 год.

В своих исследованиях Павлов использовал методы механистической и холистической школ биологии и философии, которые считались несовместимыми. Как представитель механицизма Павлов считал, что комплексная система, такая как система кровообращения или пищеварения, может быть изучена путем поочередного исследования каждой из их частей. Как представитель «философии целостности» он чувствовал, что эти части следует изучать у интактного, живого и здорового животного. По этой причине он выступал против традиционных методов вивисекции, при которых живые лабораторные животные оперировались без наркоза для наблюдения за работой их отдельных органов.

Считая, что умирающее на операционном столе и испытывающее боль животное не может реагировать адекватно здоровому, Павлов воздействовал на него хирургическим путем таким образом, чтобы наблюдать за деятельностью внутренних органов, не нарушая их функций и состояния животного. Мастерство Павлова в этой трудной хирургии было непревзойденным. Более того, он настойчиво требовал соблюдения того же уровня ухода, анестезии и чистоты, что и при операциях на людях.

Используя данные методы, Павлов и его коллеги показали, что каждый отдел пищеварительной системы - слюнные и дуоденальные железы, желудок, поджелудочная железа и печень - добавляет к пище определенные вещества в их различных комбинациях, расщепляющие ее на усвояемые формы белков, жиров и углеводов. После выделения нескольких пищеварительных ферментов Павлов начал изучение их регуляции и взаимодействия.

Как пишет Э.А. Асратян: «В своих систематических и тщательных хронических экспериментах Павлов установил, что рефлекторная секреция слюны в сильной степени варьирует по количеству и даже по качеству в зависимости от природы, силы, количества и продолжительности действия натуральных раздражителей в виде пищевых или отвергаемых веществ на рецепторы ротовой полости. Попадает в рот пища или отвергаемое вещество (кислота, щелочь и т.д.), какой сорт пищи попадает в рот - мясо, хлеб, молоко или что-либо другое, в каком виде (сухом или жидком), в каком количестве - от этого зависит, какие слюнные железы и в каком темпе будут работать, какого состава и какое количество слюны будут выделять и т.д. К примеру, было показано, что сухая пища вызывает большее слюноотделение, чем влажная или жидкая, кислота вызывает слюну с большим содержанием белка, чем пищевые продукты, речной песок, засыпанный в рот, также вызывает обильное слюноотделение, а мелкие камешки, положенные в рот, не вызывая слюны, выталкиваются изо рта и т.д.

Вариабельность в количестве и качестве выделяемой слюны зависит также от ее функционального назначения - пищеварительного, защитного или санитарно-гигиенического. Например, на съедобные вещества выделяется, как правило, густая слюна, а на отвергаемые - жидкая. При этом соответственно меняется доля участия отдельных слюнных желез, производящих преимущественно жидкую или преимущественно густую слюну. Всей совокупностью этих и других фактов Павлов установил факт принципиальной важности: такая тонкая и яркая изменчивость рефлекторной деятельности слюнных желез обусловлена специфической возбудимостью разных рецепторов ротовой полости к каждому из этих раздражающих их агентов, и сами эти изменения носят приспособительный характер».

Рассказывает Е.В. Сапарина:

«В 1901 году в Петербурге побывал профессор физиологии Гельсингфорсского университета Р. Тигерштедт. Посетил и новоявленную российскую знаменитость. То, что он здесь увидел, подтвердило его заочные представления о выдающихся павловских экспериментах по физиологии питания, о чем он, вернувшись на родину, самолично известил Ивана Петровича письмом.

Профессор Р. Тигерштедт был членом Нобелевского комитета, но это был частный, ознакомительный визит. Весной 1904 года он прибыл в Петербург вместе с другим членом комитета, И. Иогансоном, уже с официальными полномочиями. Несколько дней подряд им подробно показывали все павловское хозяйство: и знаменитое мнимое кормление, и наблюдательное "окошко" в желудке, и конечно же, "маленький желудочек". Для наглядности многие операции производились прямо в присутствии высоких гостей. Оперировал сам Иван Петрович. И хотя не обошлось без спешки и волнения, мастерство Павлова поразило зарубежных ученых. Они уехали в твердой уверенности, что их русский коллега вполне достоин награды.

В октябре того же года Ивана Петровича уведомили, что он признан лауреатом и его приглашают в Стокгольм для вручения Нобелевской премии. В декабре 1904 года состоялось торжественное вручение золотой медали, диплома и денежного чека на семьдесят пять тысяч рублей.

Вручал Павлову эту высокую награду сам король Швеции и, дабы уважить прибывшего из России ученого, произнес на русском языке специально выученное приветствие: "Как Ваше здоровье, Иван Петрович?"

Павлов был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине "за работу по физиологии пищеварения, благодаря которой было сформировано более ясное понимание жизненно важных аспектов этого вопроса". В речи на церемонии вручения премии К.А.Г. Мернер из Каролинского института дал высокую оценку вкладу Павлова в физиологию и химию органов пищеварительной системы. "Благодаря работе Павлова мы смогли продвинуться в изучении этой проблемы дальше, чем за все предыдущие годы, - сказал Мернер. - Теперь мы имеем исчерпывающее представление о влиянии одного отдела пищеварительной системы на другой, т.е. о том, как отдельные звенья пищеварительного механизма приспособлены к совместной работе"».

На протяжении всей своей научной жизни Павлов сохранял интерес к влиянию нервной системы на деятельность внутренних органов. В начале двадцатого века его эксперименты, касающиеся пищеварительной системы, привели к изучению условных рефлексов. Впервые удалось экспериментально доказать, что работа желудка зависит от нервной системы и управляется ею.

«Любое явление во внешнем мире может быть превращено во временный сигнал объекта, стимулирующий слюнные железы, - писал Павлов, - если стимуляция этим объектом слизистой оболочки ротовой полости будет связана повторно… с воздействием определенного внешнего явления на другие чувствительные поверхности тела».

Пораженный силой условных рефлексов, проливающих свет на психологию и физиологию, Павлов после 1902 года сконцентрировал свои научные интересы на изучении высшей нервной деятельности.

В институте, который располагался неподалеку от Петербурга, в местечке Колтуши, Павлов создал единственную в мире лабораторию по изучению высшей нервной деятельности. Ее центром была знаменитая «Башня молчания» - особое помещение, которое позволяло поместить подопытное животное в полную изоляцию от внешнего мира.

Исследуя реакции собак на внешние раздражители, Павлов установил, что рефлексы бывают условными и безусловными, то есть присущими животному от рождения. Это было его второе крупнейшее открытие в области физиологии.

Преданный своему делу и высокоорганизованный во всех аспектах своей работы, будь то операции, чтение лекций или проведение экспериментов, Павлов отдыхал в летние месяцы; в это время он с увлечением занимался садоводством и чтением исторической литературы.

Положение величайшего русского ученого защищало Павлова от политических коллизий, которыми изобиловали революционные события в России начала века. Так, после установления советской власти был издан специальный декрет за подписью Ленина о создании условий, обеспечивающих работу Павлова.

Павлов умер 27 февраля 1936 года в Ленинграде от пневмонии.

РОБЕРТ КОХ

(1843- 1910)

Немецкий врач и бактериолог Генрих Герман Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года в Клаусталь-Целлерфельде. Его родителями были Герман Кох, работавший в управлении шахт, и Матильда Юлия Генриетта Кох (Бивенд). В семье было 13 детей, Роберт был третьим по возрасту ребенком. Развитый не по годам, мальчик рано начал интересоваться природой, собрал коллекцию мхов, лишайников, насекомых и минералов. Его дедушка, отец матери, и дядя были натуралистами-любителями и поощряли интерес мальчика к занятиям естественными науками. Когда в 1848 году Роберт поступил в местную начальную школу, он уже умел читать и писать. Мальчик легко учился и в 1851 году поступил в гимназию Клаусталя. Через четыре года он уже был первым учеником в классе, а в 1862 году окончил гимназию.

В том же году Роберт поступил в Геттингенский университет, где в течение двух семестров изучал естественные науки, физику и ботанику. В январе 1864 года Роберт перешел на медицинский факультет.

Важнейшую роль в формировании интереса Коха к научным исследованиям сыграли многие его университетские преподаватели, в т.ч. анатом И. Генле, физиолог Г. Мейсенер и клиницист К. Гассе. Эти ученые принимали участие в дискуссиях о микробах и природе различных заболеваний, и молодой Кох заинтересовался этой проблемой. В июне 1865 года Роберт удостоился первой премии на конкурсе студенческих научных работ.

1866 год оказался для Коха богатым на события. 13 января Роберт с отличием выдержал экзамен на степень доктора медицины. В феврале молодой ученый едет на месяц в Берлин, к Р. Вирхову, совершенствовать свои знания. 16 марта Кох выдержал государственные экзамены на практикующего врача в Ганновере. Летом участвовал в борьбе с холерой в Гамбурге. Наконец, 27 сентября Роберту было предоставлено право на врачебную практику в поселке Лангенгаген.

28 ноября 1866 года Кох пишет родным: «Моя практика понемногу улучшается. Вместе со своим жалованьем я уже могу заработать здесь от 500 до 600 талеров; несомненно, в следующие годы заработок быстро возрастет…» А еще через месяц в письме к невесте Эмме: «Купил себе лошадь, обстоятельство немаловажное, ибо уважение ко мне среди здешних крестьян возросло на сто процентов с тех пор, как я стал владельцем лошади, и, надеюсь, это скоро скажется на моей практике; в ближайшем письме я дам тебе точное описание моего коня».

16 июля 1867 года Кох женился на Эмме Адельфине Жозефине Фрац. Через год у них родилась дочь Гертруда. Если исключить рождение дочери, то брак не принес Роберту ни одного радостного дня. Избалованная, выросшая в богатом доме, Эмми пришла в ужас от жизни в захудалом местечке. Коха не покидало чувство вины перед женой, он считал, что, в сущности, обманул все ее ожидания.

В 1869 году Кохи обосновались в немецком городе Раквице, где Роберт начал врачебную практику в должности ассистента в больнице для умалишенных, и вскоре стал известным и уважаемым врачом. Однако эта работа Коха была прервана - в 1870 году началась франко-прусская война.

Несмотря на сильную близорукость, Роберт добровольно стал врачом полевого госпиталя и здесь приобрел большой опыт в лечении инфекционных болезней, в частности, холеры и брюшного тифа. Одновременно он изучал под микроскопом водоросли и другие простейшие организмы, совершенствуя свое мастерство в микрофотографии.

В 1871 году Кох демобилизовался и в следующем году был назначен уездным санитарным врачом в Вольштейне (ныне Вольштын в Польше). Жена подарила ему на двадцативосьмилетие микроскоп, у которого теперь Роберт проводил целые дни. Он потерял всякий интерес к частной практике и стал проводить различные опыты, заведя для этой цели настоящее полчище мышей.

В марте 1872 года Кох занял в Вольштейне место окружного санитарного врача. Он обнаружил, что в окрестностях этого города распространена сибирская язва, эндемическое заболевание, которое распространяется среди крупного рогатого скота и овец, поражает легкие, вызывает карбункулы кожи и изменения лимфоузлов. Кох знал об опытах Луи Пастера с животными, больными сибирской язвой, и тоже решил понаблюдать за возбудителями сибирской язвы. С помощью микроскопа он проследил весь жизненный цикл возбудителя и увидел, как из одной бациллы возникают миллионы.

Проведя серию тщательных экспериментов, ученый установил бациллу, ставшую единственной причиной сибирской язвы. Он доказал также, что эпидемиологические особенности сибирской язвы, т.е. взаимосвязь между различными факторами, определяющими частоту и географическое распределение инфекционного заболевания, обусловлены циклом развития этой бациллы. Исследования, проведенные Кохом, впервые доказали бактериальное происхождение заболевания. Его статьи по проблемам сибирской язвы были опубликованы в 1876 и 1877 годах при содействии ботаника Ф. Кона и патолога Ю. Конгейма в университете Бреслау. Кох опубликовал также описание своих лабораторных методов: метод культивирования микроорганизмов на биологических жидкостях, метод «висячей капли» и окрашивание бактерий анилиновыми красками.

В 1878 году Кох опубликовал классическую работу об этиологии инфекций при ранениях, в которой сформулировал знаменитую триаду, известную в медицине как «триада Коха-Генле».

«Два года с присущей ему дотошностью изучал он причины гнойного воспаления ран, открыл крохотных микробов, вызывающих смертельное нагноение; изучал он этого микроба на лабораторных животных, но так досконально, с такой точностью проследил развитие воспалительного и гнойного процесса, что выпущенная им затем брошюра на эту тему наделала много шума в медицинских кругах, - пишет М.И. Яновская. - Работа эта до сих пор является классической. В ней сформулированы три знаменитых требования, на основании которых можно установить связь данного заболевания с определенным микроорганизмом.

Впервые Кох показал, что каждая болезнь ран имеет определенного возбудителя. Он писал в своих трех условиях, что микроб должен всегда обнаруживаться при данной болезни и отсутствовать при других заболеваниях - только тогда он может быть признан действительным возбудителем; что микроб этот должен быть получен в чистой культуре; что этой культурой в лабораторном опыте должна быть вызвана данная болезнь у экспериментального животного».

Тогда же ученый ввел в бактериологическую технику метод микрофотографирования.

Открытия Коха сразу принесли ему широкую известность, и в 1880 году он, в значительной мере благодаря усилиям Конгейма, стал правительственным советником в Имперском отделении здравоохранения в Берлине. В 1881 году Кох опубликовал работу «Методы изучения патогенных организмов», в которой описал способ выращивания микробов в твердых средах. Этот способ имел важное значение для изолирования и изучения чистых бактериальных культур.

Далее Кох решил попытать счастья и найти возбудитель туберкулеза. В то время в Германии от туберкулеза умирал каждый седьмой человек. Врачи были бессильны. Туберкулез вообще считался наследственной болезнью, поэтому и попыток борьбы с ним не предпринималось. Больным прописывали свежий воздух и хорошее питание. Вот и все лечение.

Ученый начал упорный поиск. Он исследовал срезы тканей, взятых у больных, погибших от туберкулеза. Красил эти срезы различными красителями и часами рассматривал под микроскопом. И ему удалось обнаружить бактерии в виде палочек, которые при посеве на питательную среду (сыворотку крови животных) дали бурный рост. А при заражении этими бактериями морских свинок вызывали у них туберкулез. Это была сенсация.

Кох достиг величайшего триумфа 24 марта 1882 года, когда он объявил о том, что сумел выделить бациллу, вызывающую туберкулез. В публикациях Коха по проблемам туберкулеза впервые были обозначены принципы, которые затем стали называться постулатами Коха. Эти принципы «получения исчерпывающих доказательств… что тот или иной микроорганизм действительно непосредственно вызывает определенные заболевания» - до сих пор остаются теоретическими основами медицинской микробиологии.

Изучение Кохом туберкулеза было прервано, когда он по заданию германского правительства в составе научной экспедиции в 1883 году уехал в Египет и Индию с целью попытаться определить причину заболевания холерой.

Работая в Индии, Кох объявил, что он выделил микроб, вызывающий это заболевание. Открытия Коха сделали его одним из тех лиц, кто определяет направления развития здравоохранения, и, в частности, ответственным за координацию исследований и практических мер в борьбе с такими инфекционными заболеваниями, как брюшной тиф, малярия, чума крупного рогатого скота, сонная болезнь (трипаносомоз) и чума человека.

«Мысль, что микроорганизмы должны составлять причину инфекционных болезней, уже давно высказывалась единичными выдающимися умами, но к первым открытиям в этой области отнеслись было крайне скептически, - писал Кох. - Трудно было на первых порах доказать неопровержимым образом, что найденные микроорганизмы действительно составляют причину болезни. Справедливость этого положения скоро была вполне доказана для многих инфекционных болезней… Здесь-то и удалось выяснить, что бактерии далеко не случайные спутники и что они встречаются правильно и исключительно при соответствующей болезни. Уже на основании этого мы вправе говорить о существующей причинной связи между болезнью и паразитом как о достоверном факте и можем поэтому приписать паразитарное происхождение целому ряду болезней. К таким болезням относятся: брюшной тиф, дифтерит, проказа и азиатская холера.

…Если только оправдаются надежды и если удастся овладеть микроскопическим, но могущественным врагом хотя бы в одной бактериальной инфекционной болезни, то я не сомневаюсь, что скоро добьемся того же и для других болезней».

В 1885 году Кох стал профессором Берлинского университета и директором только что созданного Института гигиены. А в 1891 году ученый возглавил выстроенный специально для него Институт инфекционных болезней.

В 1893 году Кох, разведшись со своей первой супругой, женился на молодой актрисе Хедвиге Фрайбург.

С середины девяностых годов ученый много времени проводит в научных командировках. В 1896 году Кох с новой женой выехал в Восточную Африку, на борьбу с чумой рогатого скота. В следующем году он возглавляет экспедицию в Индию для изучения чумы. В 1899 году ученый стал во главе экспедиции по изучению малярии в Италии, на Яве и в Новой Гвинее. В 1903 году Кох отправился в Центральную Африку, на эпизоотию рогатого скота. Он нашел микроба-возбудителя, проследил пути передачи и назвал болезнь «африканской береговой лихорадкой».

Все это время Кох продолжал исследования туберкулеза, сосредоточившись на поисках способов лечения этого заболевания. В 1890 году он объявил о том, что такой способ найден. Кох выделил так называемый туберкулин (стерильную жидкость, содержащую вещества, вырабатываемые бациллой туберкулеза в ходе роста), который вызывал аллергическую реакцию у больных туберкулезом. Однако на самом деле туберкулин не стал применяться для лечения туберкулеза, т.к. особым терапевтическим действием он не обладал, а его введение сопровождалось токсическими реакциями, что стало причиной его острейшей критики. Протесты против применения туберкулина стихли, лишь когда обнаружилось, что туберкулиновая проба может использоваться в диагностике туберкулеза. Это открытие, сыгравшее большую роль в борьбе с туберкулезом у коров, явилось главной причиной присуждения Коху Нобелевской премии.

В 1905 году Кох за «исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза» был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине. В нобелевской лекции Кох сказал, что, если окинуть взором путь, «который пройден за последние годы в борьбе с таким широко распространенным заболеванием, как туберкулез, мы не сможем не констатировать, что здесь были сделаны первые важнейшие шаги».

За год до получения премии Кох ушел с поста директора Института инфекционных болезней. Но он не прекратил научную деятельность и в 1906-1907 годах возглавил экспедицию в Центральную и Восточную Африку для борьбы с сонной болезнью. Для лечения этой болезни ученый предложил атоксил.

В апреле 1909 года состоялся последний доклад Коха в Академии наук в Берлине на тему «Эпидемиология туберкулеза». 27 мая 1910 года ученый скончался в Баден-Бадене от сердечного приступа.

ИЛЬЯ ИЛЬИЧ МЕЧНИКОВ

(1845- 1916)

Профессор Л.Н. Карлик пишет:

«Мечников - крупнейший зоолог и один из основателей современной эмбриологии, один из первых великих русских дарвинистов, пионер блестящего применения сравнительно-биологического метода к изучению ряда актуальных вопросов патологии. Не будучи врачом, он создал первую плодотворную теорию иммунитета и обогатил медицину многими открытиями и выводами большого теоретического и практического значения.

Мечников - основатель микробиологии в России, учитель большинства русских биологов и почти всех русских микробиологов XIX века».

Илья Ильич Мечников родился 15 мая 1845 года в родовом имении отца Панасовке, расположенном неподалеку от Харькова. Отец Илья Иванович был человеком образованным. Он долгое время служил офицером охраны в Санкт-Петербурге. Мать Мечникова, в девичестве Эмилия Невахович, была дочерью Льва Неваховича, богатого еврейского писателя. Она всемерно способствовала тому, чтобы Илья - последний из пяти ее детей и четвертый по счету сын - выбрал карьеру ученого.

Уже в детстве у Ильи пробудились любовь к природе и интерес к естественным наукам, который формировался под влиянием студента-медика, домашнего учителя старшего брата Льва.

«Илюша с настоящей страстью собирал и определял растения, составляя гербарий, - вспоминала жена ученого. - Вскоре он отлично знал местную флору; воображая себя ученым, писал сочинения по ботанике; все свои деньги отдавал он другим детям и братьям, чтобы заставить их слушать свои лекции».

В 1856 году Мечников поступил сразу во второй класс харьковской гимназии. В четвертом классе гимназии Илья забросил неинтересные для него предметы, целиком отдаваясь изучению естественных наук. В пятом классе он стал одним из активных участников научного кружка. Русский перевод сочинения Брона «Классы и порядки животного царства» произвел на него сильное впечатление, и пятнадцатилетний Мечников решил посвятить себя изучению простейших форм жизни.

Будучи гимназистом, Илья посещал лекции по сравнительной анатомии и физиологии в Харьковском университете, читал естественнонаучную литературу, а также модных в то время Л. Бюхнера, Я. Молешотта, Л. Фейербаха.

Он пришел к выводу, что Харьковский университет мало может ему дать для научных исследований, и, уговорив родных отправить его за границу, семнадцатилетний юноша уехал в Вюрцбург к известному в то время профессору гистологии Келликеру.

Будучи «слишком молод, слишком впечатлителен и нервен, чтобы вынести полное одиночество», он возвратился в Харьков и поступил в университет на естественное отделение физико-математического факультета.

С собой Илья привез русский перевод книги Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», опубликованный тремя годами ранее. Илья читал эту книгу с величайшим интересом и был просто очарован стройной теорией эволюционного развития. Но Мечников не только восторгался, но и вникал в каждую строчку книги. Он написал рецензию на «Естественный отбор», где критиковал некоторые его ошибочные положения.

Осенью 1863 года, неожиданно для всех, Илья подал заявление с просьбой отчислить его из университета. Никто не мог понять причин такого поступка. Все оказалось «просто»: Мечников решил ускорить процесс обучения и, подготовившись самостоятельно, закончил университетский четырехгодичный курс естественного отделения физико-математического факультета за два года! В 1864 году Мечников с отличием сдал экзамены и получил звание кандидата.

Летом 1864 года Мечников отправился на остров Гельголанд в Северном море, где изучал морских животных, пытаясь установить промежуточные звенья различных форм животного царства. Он познакомился там со знаменитым ботаником Коном и по его совету работал непродолжительное время в Гиссене у известного зоолога Лейкарта. Мечников жил в то время впроголодь, в доме рыбака, с громадным увлечением отдаваясь исследовательской работе. О результатах ее он сделал два успешных сообщения в сентябре 1864 года в Гиссене на общегерманском съезде врачей и натуралистов.

Молодой ученый очень дельно рассказал о неизвестных даже такому обществу профессоров фактах из жизни нематод - круглых червей.

Благодаря ходатайству знаменитого хирурга Н.И. Пирогова, которому было поручено тогда наблюдение за молодыми учеными, командированными за границу для приготовления к профессуре, Мечников получил заграничную командировку и государственную стипендию на два года (по 1600 рублей в год).

Это дало ему возможность работать в лаборатории Р. Лейкарта в Гиссене. Исследуя размножение некоторых круглых червей, Мечников открыл у этих животных ранее неизвестное науке явление гетерогонии, то есть чередование поколений с перемежающимися формами размножения.

В 1865 году Илья уехал из Гиссена в Неаполь. Здесь он познакомился с талантливым молодым зоологом А.О. Ковалевским и вместе с ним начал свои замечательные работы по эмбриологии.

Работа, в которой они показали, что зародышевые листки многоклеточных животных являются, по существу, гомологичными (демонстрирующими структурное соответствие), как и должно быть у форм, связанных общим происхождением, принесла им премию Бэра. Мечникову к этому времени исполнилось всего 22 года. Тогда же из-за чрезмерного перенапряжения у него стали болеть глаза. Это беспокоило его в течение следующих 15 лет и препятствовало работе с микроскопом.

В 1867 году, защитив диссертацию об эмбриональном развитии рыб и ракообразных, Мечников получил докторскую степень Петербургского университета, где впоследствии преподавал зоологию и сравнительную анатомию.

Ученый тяжело переносил свое одиночество в большом, шумном Петербурге. Единственным светлым пятном в этой трудной жизни была семья Бекетовых. Там Илья Ильич часто встречался с Людмилой Васильевной Федорович. Дружеские беседы, заботливая внимательность молодой девушки давали Илье Ильичу тепло, в котором он так нуждался. Зимой 1870 года Мечников начал читать зоологию студентам университета в Одессе. Кроме чтения курса Мечников по-прежнему занимался переводами и писал статьи.

Мечников женится на Людмиле, хотя к тому времени она уже болела туберкулезом. Нежная забота о любимой, тщательный уход и лечение, однако, не смогли улучшить состояние здоровья жены. Шли дни упорной борьбы с болезнью и нуждой.

Однако, несмотря на лечение за рубежом, жене становилось все хуже. Людмила Васильевна умерла на Мадейре 20 апреля 1873 года.

К тому же у Мечникова сильно ухудшилось зрение, что ставило под вопрос занятие наукой. Он предпринял неудачную попытку покончить жизнь самоубийством, выпив морфий. К счастью, доза морфия оказалась столь большой, что его вырвало.

Но жизнь лечит. Будучи преподавателем Одесского университета, он встретил молоденькую студентку Ольгу Белокопытову, на тринадцать лет моложе его, и полюбил вновь. В феврале 1875 года состоялась их свадьба. Когда Ольга заразилась брюшным тифом, Мечников снова попытался свести счеты с жизнью, на этот раз посредством инъекции возбудителей возвратного тифа. Тяжело переболев, он, однако, выздоровел. У Мечниковых не было детей, и после смерти родителей Ольги, ушедших из жизни друг за другом в течение года, супруги стали опекунами двух ее братьев и трех сестер.

В выборе подруги жизни Илья Ильич не ошибся. Ольга Николаевна сделала все, чтобы он смог целиком отдаться служению науке.

Одесса была идеальным местом для изучения морских животных. Мечников пользовался любовью студентов, однако растущие социальные и политические беспорядки в России угнетали его. Вслед за убийством царя Александра II в 1881 году реакционные действия правительства усилились, и Мечников, подав в отставку, переехал в Мессину.

«В Мессине, - вспоминал он позднее, - совершился перелом в моей научной жизни. До того зоолог, я сразу сделался патологом». Открытие, круто изменившее ход его жизни, было связано с наблюдениями за личинками морской звезды. Наблюдая за этими прозрачными животными, Мечников заметил, как подвижные клетки окружают и поглощают чужеродные тела, подобно тому, как это происходит при воспалительной реакции у людей. Если чужеродное тело было достаточно мало, блуждающие клетки, которые он назвал фагоцитами, могли полностью поглотить пришельца.

Лейкоциты человека и подвижные фагоциты морской звезды эмбриологически гомологичны, т.к. происходят из мезодермы. Отсюда Мечников сделал вывод, что лейкоциты, подобно фагоцитам, в действительности выполняют защитную или санитарную функцию. Далее он продемонстрировал деятельность фагоцитов у водяных блох. «Согласно этой гипотезе, - писал впоследствии Мечников, - болезнь должна рассматриваться как борьба между патогенными агентами - поступившими извне микробами - и фагоцитами самого организма. Излечение будет означать победу фагоцитов, а воспалительная реакция будет признаком их действия, достаточного для предотвращения атаки микробов». Однако идеи Мечникова в течение ряда лет не воспринимались научной общественностью.

В 1886 году Мечников вернулся в Одессу, чтобы возглавить вновь организованный Бактериологический институт, где он изучал действие фагоцитов собак, кроликов и обезьян на микробы, вызывающие рожистое воспаление и возвратный тиф. Его сотрудники работали также над вакцинами против холеры кур и сибирской язвы. Преследуемый жаждущими сенсаций газетчиками и местными врачами, упрекавшими Мечникова в отсутствии у него медицинского образования, он вторично покидает Россию в 1887 году.

Встреча с Луи Пастером в Париже привела к тому, что великий французский ученый предложил Мечникову заведовать новой лабораторией в Пастеровском институте. Мечников переехал в столицу Франции, где жил на улице Дюто, поблизости от своей лаборатории. Он был постоянно занят вопросами улучшения и расширения работы Пастеровского института, популяризации его научных трудов. 28 лет работал Мечников в институте, продолжая исследовать фагоциты.

Ученый впервые указал на значение фагоцитов при воспалении, на то, что явление фагоцитоза наблюдается во всей лестнице животного царства и что у высших животных оно присуще специальным клеткам - лейкоцитам. Сравнительно-биологический метод позволил Мечникову правильно понять причины воспалений.

«Воспаление, - писал ученый, - появляется только в животном царстве и медленно развивается, начиная с существ, имеющих мезодерму. Вначале оно ничем не отличается от простого внутриклеточного пищеварения посредством подвижных мезодермических фагоцитов. Так, у губок пищеварительная и воспалительная функция еще соединены вместе. Но вслед за окончательным отделением энтодермы от мезодермы обе эти функции разделяются. Энтодерма функционирует исключительно как орган пищеварения, а мезодерма исполняет роль защиты против вредных деятелей, по возможности переваривая их. Мезодермические фагоциты сохраняют свойство внутриклеточного пищеварения и проявляют его, сливаясь в плазмодии, или просто соединяются, образуя капсулы вокруг паразитов и других посторонних тел. Фагоцитарная реакция обнаруживается всеми мезодермическими фагоцитами. Ими бывают главным образом клетки соединительной ткани, перитонеальные элементы и клетки перивисцеральной жидкости или крови. Во всех случаях фагоциты борются с нападающим, захватывая его и переваривая».

Исследования по воспалению послужили основой, на которой Мечников создал позже свою знаменитую целлюлярную теорию иммунитета. Результаты почти двадцатилетних исследований по иммунитету Мечников представил в докладе в 1900 году на 13-м Международном медицинском конгрессе к Париже. В своем труде ученый привел исключительно много убедительных данных о соответствии, имеющемся между интенсивностью фагоцитарной реакции и степенью невосприимчивости организма к инфекции.

На богатейшем материале Мечников показал, что болезни имеются у растений и у животных на всех ступенях эволюционной лестницы и что у них имеется также врожденная или естественно приобретенная невосприимчивость, так как без последней не могло бы существовать большинство животных и растений.

Много лет подряд Мечников проводил лето на даче в Севре, а с 1903 года перебрался туда на постоянное жительство. Илье Ильичу исполнилось тогда пятьдесят семь лет. Чем старше становился он, тем более жизнеутверждающим и радостным становилось его мироощущение.

Это мироощущение не могли испортить даже противники его теории, считавшие, что центральную роль в уничтожении «пришельцев» играют определенные вещества крови, а не содержащиеся в крови лейкоциты. Мечников, признавая существование антител и антитоксинов, описанных Эмилем фон Берингом, энергично защищал свою фагоцитарную теорию. Вместе с коллегами он изучал также сифилис, холеру и другие инфекционные заболевания.

Когда представления о роли фагоцитоза и функции лейкоцитов получили более широкое распространение среди иммунологов, Мечников обратился к другим идеям, занявшись, в частности, проблемами старения и смерти. В 1903 года он опубликовал книгу, посвященную «ортобиозу» - или умению «жить правильно», - «Этюды о природе человека», в которой обсуждается значение пищи и обосновывается необходимость употребления большего количества кисломолочных продуктов. Имя Мечникова связано с популярным коммерческим способом изготовления кефира.

Совместно с П. Эрлихом Мечников был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1908 года «за труды по иммунитету». Как отметил в приветственной речи К. Мернер из Каролинского института, «после открытий Эдварда Дженнера, Луи Пастера и Роберта Коха оставался невыясненным основной вопрос иммунологии: "Каким образом организму удается победить болезнетворных микробов, которые, атаковав его, смогли закрепиться и начали развиваться?" Пытаясь найти ответ на этот вопрос, - продолжал Мернер, - Мечников положил начало современным исследованиям по… иммунологии и оказал глубокое влияние на весь ход ее развития».

Поездка в Стокгольм превратилась в триумфальное шествие. Празднества в честь Ильи Ильича Мечникова следовали одно за другим. Мечников по этому поводу иронизировал: «Нобелевская премия, подобно волшебному жезлу, впервые открыла миру значение моих скромных работ».

В 1909 году ученый вернулся на родину, где продолжал исследование кишечных микробов.

Умер Мечников в Париже 15 июля 1916 года в возрасте 71 года после нескольких инфарктов миокарда.

ПАУЛЬ ЭРЛИХ

(1854- 1915)

Свою главную награду - Нобелевскую премию 1908 года по медицине и физиологии Эрлих (совместно с Мечниковым) получил за открытие в области иммунологии. Он сформулировал первую химическую интерпретацию иммунологических реакций - «теорию боковых цепей». Но в историю медицины Эрлих вошел с другим открытием - средством против сифилиса - сальварсана.

Пауль Эрлих родился 14 марта 1854 года в Стрехлене (в настоящее время - Стшелин, Польша), в еврейской семье. Его родителями были богатый трактирщик Исмар Эрлих и Роза Эрлих (Вейгерт). Многие родственники семьи занимались наукой. На интересы Пауля уже в раннем детстве оказал влияние его дед со стороны отца, читавший лекции по физике и ботанике в местных учебных заведениях. Однако решающую роль в выборе им карьеры сыграл его двоюродный брат Карл Вейгерт, который одним из первых стал применять анилиновые красители.

Среднее образование мальчик получил в бреславской гимназии. Из гимназии Пауль перешел в медицинскую школу, или, вернее, в три или четыре медицинские школы: он был так называемым вечным студентом.

В 1872 году Пауль поступил в университет Бреслау, но через семестр перешел в Страсбургский университет. Спустя два года он вернулся в Бреслау и выполнил здесь основную часть работ, необходимых для получения медицинского диплома, который ему вручили в Лейпцигском университете в 1878 году.

По отзывам медицинских факультетов Бреслау, Страсбурга, Фрайбурга и Лейпцига, Эрлих не был примерным студентом. Профессора заставляли его вскрывать трупы и изучать строение человеческого тела, а он уже тогда заинтересовался гистохимией (химией тканей животных и человека). Любимым занятием Пауля было срезать тончайшие пластинки с различных частей трупа и раскрашивать эти срезы анилиновыми красками.

«Средства против бактерий, - считал Эрлих, - надо искать среди красителей. Они пристают к волокнам тканей и таким образом окрашивают материю. Так же они пристают и к бактериям и тем самым убивают их. Они прокалывают бактерии, как иглы бабочек. Поищем среди красителей. Мы найдем победителей бактерий и уничтожим инфекционные болезни».

После получения медицинского диплома Эрлих был назначен главным врачом клиники Фридриха фон Фрерихса берлинской больницы «Шарите» и здесь продолжил гематологические исследования. Но теперь он занимался окрашиванием живых тканей. Окрашивая больную печень, Эрлих видел туберкулезных зародышей еще до Коха. Но понял это только на заседании берлинского физиологического общества в марте 1882 года, когда Кох докладывал об открытии туберкулезного микроба. Как говорил ученый позднее: «Это было самое захватывающее переживание в моей научной жизни».

В 1883 году Эрлих женился на Хедвиге Пинкус, дочери фабриканта-текстильщика. В семье у них было две дочери.

В 1885 году Эрлих опубликовал труд «Потребность организма в кислороде», в котором сформулировал теорию боковых цепей деятельности клеток. «Живая протоплазма должна соответствовать гигантской молекуле, взаимодействующей с обычными химическими молекулами так, как солнце с мельчайшими метеоритами, - писал Эрлих. - Мы можем предположить, что в живой протоплазме ядро со специальной структурой отвечает за специфические, свойственные клетке функции и к этому ядру присоединены наподобие боковых цепей атомы и их комплексы».

В 1888 году ученый во время лабораторного эксперимента заразился туберкулезом и вместе с семьей отправился лечиться в Египет. В Африке ученый не только не излечился, но, напротив, к туберкулезу прибавился еще и диабет. Тем не менее, почувствовав себя лучше, Эрлих в 1890 году вернулся в Берлин. В течение некоторого времени он работал в собственной лаборатории, пока Кох не нашел для него должность сначала в Моабитской муниципальной больнице, а затем в Институте инфекционных заболеваний.

Здесь Эрлих продолжал исследования в области иммунологии. Он установил, что антитела у млекопитающих могут передаваться с материнским молоком, а это создает пассивный иммунитет для потомства.

Благодаря своей веселости и скромности Эрлих легко приобретал друзей, но, будучи вместе с тем и неглупым человеком, он старался, чтобы в число этих друзей попадали иногда и влиятельные люди. В 1896 году он оказывается вдруг директором своей собственной лаборатории, носившей громкое название: «Прусский королевский сывороточный институт». Этот институт находился в Штеглице, близ Берлина, и состоял всего из двух комнат; в одной из них раньше помещалась пекарня, а в другой, поменьше, была конюшня.

«Причина всех наших неудач заключается в недостаточной точности работы, - говорил Эрлих, вспоминая, как один за другим лопались мыльные пузыри пастеровских вакцин и сывороток Беринга. - Обязательно должны быть какие-то математические законы, управляющие действием ядов, вакцин и сывороток».

Он использовал свои знания в области химии для стандартизации механизмов действия токсинов, антитоксинов и сывороток.

В 1899 году Институт разработки и контроля сывороток был расширен и переведен во Франкфурт-на-Майне. В это время Эрлих опубликовал свои окончательные выводы по применению теории боковых цепей в иммунологии. Следуя направлениям, которые он развил в труде по кислородной потребности организмов, ученый подчеркивал, что антитела могут вырабатываться не только в результате прямых химических взаимодействий между токсинами (или другими антигенами) и клетками. Поскольку антитела похожи на некоторые питательные вещества, они могут реагировать с рецепторами, расположенными на поверхности клеток. В результате клетки начинают усиленно вырабатывать такие рецепторы, взаимодействующие в крови с токсинами. Следовательно, в роли антител могут выступать рецепторы клеток, с которыми взаимодействуют антигены.

Теория боковых цепей оказала большое влияние на развитие науки, хотя лишь немногие ученые согласились с ней полностью. Важнейшее достижение Эрлиха состояло в том, что он представил взаимодействие между клетками, антителами и антигенами как химические реакции.

В 1908 году Эрлиху совместно с Мечниковым была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за работу по теории иммунитета».

В нобелевской лекции ученый выразил уверенность в том, что ученые начали «понимать механизм действия терапевтических веществ…». «Я надеюсь также, - отметил он далее, - что, если эти направления будут систематически развиваться, вскоре нам станет легче, чем до сих пор, разрабатывать рациональные пути синтеза лекарств».

Как пишет П. де Крайф: «Все свои знания и идеи Пауль Эрлих черпал из книг. Вся его жизнь протекала среди научной литературы; он выписывал химические журналы на всех известных ему языках и несколько - на неизвестных. Его лаборатория настолько была завалена книгами, что, когда входил посетитель и Эрлих говорил ему: "Садитесь, прошу вас!", то садиться было некуда. Из всех карманов его пиджака - если только он не забывал его надеть - торчали журналы, а приносившая ему утром кофе горничная спотыкалась и падала на невероятные горы книг, наполнявших его спальню. Из-за своей страсти к книгам и дорогим сигарам Эрлих всегда был в нужде».

В 1901 году он прочитал об исследованиях Альфонса Лаверана, и с этого, собственно, начались его восьмилетние поиски «магической пули». Лаверан, как известно, открыл микроб малярии, а в последнее время упорно работал над трипаносомами. Впрыскивая мышам этих хвостатых дьяволов, вызывающих у лошадей так называемую болезнь Кадера с поражением всей задней части тела, Лаверан нашел, что трипаносомы убивают мышей в ста случаях из ста. Затем он впрыскивал под кожу зараженным мышам мышьяк и наблюдал от этого некоторое улучшение, но в конце концов ни одна из мышей окончательно не поправилась.

В 1902 году Пауль Эрлих приступил к делу. Ему удалось внедрить в практику лечение одного вида малярии метиленовой синькой. Затем он начал уничтожать трипаносом, испытывая для этого очень ядовитые трипановые краски. Попутно он установил, что микроорганизмы довольно быстро приспосабливаются к химическому оружию, направляемому против них, и становятся к нему устойчивыми; это делало его надежды менее реальными.

К счастью, среди его поклонников было много богатых людей. В 1906 году Франциска Шпейер, вдова банкира, пожертвовала крупную сумму денег на постройку института имени Георга Шпейера, на покупку оборудования и мышей и на приглашение экспертов-химиков, которые могли бы составлять самые сложные краски. Без этих денег Эрлиху вряд ли удалось бы когда-нибудь «отлить волшебные пули».

Целый день ученый проводил в лаборатории, но с красками ровно ничего не выходило. «Когда Эрлих уже был на грани отчаяния, он узнал, что химикам удалось открыть некий неядовитый мышьяковый препарат, который за его неядовитость так и был назван "атоксил", - пишет М.И. Яновская. - Этот препарат якобы почти излечивал мышей от сонной болезни. Но неядовитость атоксила была чистейшей выдумкой: препарат убивал мышей, даже не болевших сонной болезнью; его осмелились испробовать на больных этой болезнью африканцах, и он лишил их зрения. Но Эрлих и не думал принимать на веру утверждение о безвредности атоксила. Он проверил препарат и убедился в его безусловной ядовитости; попутно выяснил и другое: можно изменить структурную формулу атоксила, и тогда он действительно станет неядовитым. И Эрлих пустился в совершенно фантастическую эпопею с изменением ядовитого мышьяка в его неядовитую, больше того, целебную разновидность».

День за днем Эрлих работал в своей лаборатории и наконец установил, что атоксил может быть видоизменен.

В течение последующих двух лет он проделал много опытов над мышами с различными препаратами мышьяка, которые ему удалось составить. Однако всегда обнаруживалось, что, уничтожая болезнь Кадера, лекарство одновременно убивало мышей, вызывая злокачественную желтуху.

И все-таки упорство Эрлиха в 1909 году было вознаграждено.

«Сжигая себя с двух концов, - так как ему было уже за пятьдесят и смерть была не за горами, - Пауль Эрлих наткнулся на свой знаменитый препарат "606", который ему, конечно, никогда в жизни не удалось бы найти без помощи Бертхейма, - пишет П. де Крайф. - Этот препарат был продуктом тончайшего химического синтеза, и его приготовление было сопряжено с опасностями взрыва и пожара от большого количества неизбежных при этом эфирных паров. Кроме того, его чрезвычайно трудно было сохранять, так как самая ничтожная примесь воздуха грозила превратить его из невинного лекарства в страшный яд.

Таков был этот прославленный препарат "606", носивший торжественное название: "диоксидиаминоарсенобензолдигидрохлорид". Его убийственное действие на трипаносом было пропорционально длине его названия. Первое же вливание совершенно очищало кровь мышонка от этих свирепых возбудителей болезни Кадера. В то же время этот препарат был абсолютно безвреден. Безвреден, несмотря на то что был крепко насыщен мышьяком, этим презренным ядом убийц! Он никогда не вызывал у мышей слепоты, никогда не превращал их кровь в воду - одним словом, был вполне безопасен».

Итак, «606» - великолепно излечивало болезнь Кадера и несло спасение мышам и лошадям, но что же дальше? И здесь Эрлих вспомнил об открытии в 1906 году германским зоологом Шаудином микроба бледной спирохеты, являющегося возбудителем сифилиса. Шаудин считал: «Бледную спирохету можно скорее отнести к царству животных, чем бактерий… Больше всего она родственна трипаносомам… А иногда спирохета может даже превратиться в трипаносому…»

«Если бледная спирохета - кузина трипаносоме, то "606" должен действовать и на спирохету. То, что убивает трипаносом, будет так же убивать их родственников», - рассудил Эрлих.

Начались опыты по использованию препарата на зараженных сифилисом кроликах. Здесь большую помощь Эрлиху оказал японский ученый Хата. Через три недели животные были совершенно излечены.

Эрлих делает вывод: «Из этих опытов очевидно, что при достаточно большой дозе спирохеты могут быть абсолютно уничтожены уже после первого вливания».

Итак, «магическая пуля» против одного из злейших врагов человечества отныне была найдена. И эта пуля била прямо по цели, уничтожая паразита, не нанося вреда тканям хозяина. Эрлих назвал этот препарат «сальварсаном» (спасающий мышьяком).

Наступил 1910 год, в один из дней которого ученый появился на научном конгрессе в Кенигсберге и был встречен овацией.

Эрлих сообщил о некоторых результатах использования его лекарства. Например, об одном несчастном, у которого глотка была так ужасно изъедена бледными спирохетами, что в течение нескольких месяцев его приходилось кормить через трубку. В два часа дня ему было сделано вливание «606», а к ужину он уже ел бутерброд с колбасой! Он рассказал об одной несчастной женщине, у которой были такие мучительные боли в костях, что она годами принимала морфий, чтобы немного уснуть. Ей было сделано вливание «606», и в ту же ночь она, без всякого морфия, спокойно и крепко уснула. Это было настоящее чудо!

Никакая сыворотка, никакая вакцина новейших охотников за микробами не могла сравниться с благодетельным и убийственным действием волшебной пули - препарата «606». Никогда еще не было таких бешеных оваций. И никогда еще они не были так заслуженны, ибо в этот день Эрлих заставил всех исследователей пойти по новому пути и открыл новую эпоху в медицине - эпоху химиотерапии.

Умер Эрлих 20 августа 1915 года, отдыхая в Бад-Хомбурге, от апоплексического удара.

ФРЕДЕРИК БАНТИНГ

(1891- 1941)

Открытие Бантингом инсулина спасло жизнь миллионам. И хотя сахарный диабет и по сей день неизлечим, благодаря инсулину люди научились держать эту болезнь под контролем.

Фредерик Грант Бантинг родился 14 ноября 1891 года в семье канадских фермеров неподалеку от Аллистона (Онтарио). Он был младшим из пяти детей Уильяма Томпсона Бантинга и Маргарет (Грант) Бантинг. Первоначальное обучение мальчик получил в местных бесплатных школах. Кроме того, Фредерик занимался спортом и увлекался рисованием и живописью. Родители хотели видеть сына священником, и в 1912 году юноша поступил на богословский факультет Торонтского университета. Там он проучился недолго и, поняв, что его призвание медицина, перевелся в университетскую медицинскую школу.

Вскоре началась Первая мировая война. В 1915 году Бантинг записался добровольцем в ряды медицинского корпуса Королевской канадской армии. Однако его отправили обратно учиться. Через год он окончил медицинскую школу со степенью бакалавра медицины и почти сразу отправился на фронт. Следующие два года Фредерик служил военным хирургом в Англии, а затем во Франции. Здесь в битве при Камбре Бантинг получил тяжелое ранение шрапнелью в правое предплечье. Фредерик едва не потерял руку, что означало бы конец его хирургической карьеры. Он уговорил лечащего врача повременить с операцией, и в итоге рука была спасена.

Он попал на лечение в один из военных госпиталей Лондона. Время, проведенное в госпитале, не прошло для Бантинга даром: он прочел множество медицинских книг, интересуясь, прежде всего, сахарным диабетом. Еще в детстве он был потрясен смертью от диабета своего близкого друга, и с тех пор его не покидала мысль найти средство борьбы с этим заболеванием.

После лечения Бантинг вернулся в Торонто и два года проработал хирургом в детской больнице. Летом 1920 года он переехал в Лондон (Онтарио) и открыл частную хирургическую практику, которая, однако, финансово себя не оправдала, и молодой ученый принял предложение занять должность ассистента профессора в местной медицинской школе университета Западного Онтарио. Одновременно он занялся научными исследованиями под руководством нейрофизиолога Ф.Р. Миллера.

К тому времени было известно, что к заболеванию сахарным диабетом причастна поджелудочная железа - орган с двумя основными типами секреторных клеток. «Островковые» клетки, обнаруженные в «островках» Лангерганса, структурах неправильной формы, расположенных в поджелудочной железе, синтезируют инсулин и выделяют его непосредственно в кровь. Инсулин - белковый гормон, понижающий содержание сахара в крови.

Вот тогда-то в условиях дефицита инсулина возникает диабетический кетоацидоз: в крови и тканях возрастает содержание кетоновых тел и происходит сдвиг кислотно-щелочного равновесия организма в сторону ацидоза. Все это до открытия инсулина обычно приводило к летальному исходу.

Первые попытки выделить инсулин, вырабатываемый «островковыми» клетками, осложнялись тем, что этот гормон разрушался трипсином, ферментом ацинозных клеток.

В октябре 1920 года Бантинг прочитал статью М. Баррона, в которой описывалась блокада панкреатического протока желчными камнями и развивающаяся вследствие этого атрофия ацинозных клеток. Тогда же Бантинг записал для памяти: «Перевязать протоки поджелудочной железы у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать». Он надеялся, что, «перевязав протоки и выждав некоторое время, необходимое для разрушения ацинозных клеток, сумеет найти способ получения экстракта "островковых" клеток, не подверженного разрушающему воздействию трипсина и других панкреатических ферментов».

Для проведения такого эксперимента требовались и лаборатория, и помощники, и подопытные собаки. За помощью Бантинг обратился к профессору Джону Маклеоду, считавшемуся тогда большим специалистом по диабету.

По словам Бантинга, Маклеод вначале поднял на смех предложенный ему проект; лишь после нескольких повторных визитов молодой ученый получил необходимую поддержку. Как раз в это время Маклеод собирался поехать на некоторое время в Шотландию, лаборатория оставалась свободной, и он согласился.

В итоге Бантинг получил для исследований лабораторное помещение и десять собак. В помощь Бантингу был придан лаборант Чарлз Бест, 21-летний студент-медик, умеющий хорошо определять содержание сахара в крови и моче.

В мае 1921 года Бантинг и Бест приступили к серии экспериментов. Ученый перевязал у нескольких собак выводной проток поджелудочной железы. Затем он переждал несколько недель, пока та часть поджелудочной железы, которая вырабатывает пищеварительный сок, не сморщилась, подвергшись атрофии. Тогда он умертвил животных, а из остатков поджелудочной железы сделал кашицу и, очищая ее, получил чистую жидкость, после чего начал экспериментировать с этим соком.

И вот наступил долгожданный день триумфа - 27 июля 1921 года. Собаке с удаленной поджелудочной железой и находящейся в прекоме, ввели экстракт атрофированной поджелудочной железы. Тут-то и наступил решающий момент: если идея Бантинга правильная, то после этой инъекции содержание сахара в крови собаки, заболевшей сахарной болезнью вследствие удаления поджелудочной железы, должно было бы снизиться. Вскоре затем Бест, производивший один за другим анализ крови, радостно воскликнул: «Содержание сахара в крови падает, мы правы!» Да, они были правы, и задача теперь состояла лишь в том, чтобы получить это водянистое вещество, безусловно, являющееся гормоном островков Лангерганса, в возможно более чистом виде и применять его у людей, страдающих сахарной болезнью.

Через шесть месяцев это удалось, и чистую, как вода, жидкость, содержащую благословенный гормон - инсулин, можно было вводить людям. Поначалу Бантинг назвал полученный экстракт ислетином, но, по предложению Маклеода, переименовал его в инсулин (от латинского insula - остров).

В том же 1921 году Бантинг и Бест сообщили о результатах своих исследований на заседании клуба «Физиологического журнала» Торонтского университета, а в декабре выступили перед членами Американского физиологического общества в Нью-Хейвене.

Маклеод использовал все возможности своей кафедры, чтобы добиться получения и очистки больших количеств инсулина. Поскольку количество экстракта, получаемого из поджелудочных желез крупного рогатого скота стало расти, то потребовался специалист, который смог бы обеспечить тонкую очистку инсулина. В конце 1921 года Маклеод привлек к работе известного биохимика Д.Б. Коллина, который очень быстро добился хороших результатов.

Уже в январе 1922 года Бантинг и Бест начали клинические испытания инсулина на человеке. Вначале ученые ввели по 10 условных единиц инсулина себе, а затем получил инсулин 14-летний больной сахарной болезнью Леонард Томпсон, доставленный в Торонтскую больницу в том состоянии беспамятства, которое обычно означает конечную стадию болезни. Он был спасен, а вскоре Бантинг спас от неминуемой смерти своего друга - врача Джо Джилькриста, ставшего впоследствии его ближайшим помощником.

Мировая печать широко разрекламировала чудо-лекарство. Бантинг стал получать письма со всего мира с просьбами о спасении больных. Е. Добролежин рассказывает, как Бантинг спас одну из своих первых пациенток - американскую десятилетнюю девочку по имени Женева Штикельбергер из Северной Дакоты.

«Как- то осенью 1921 года мать девочки, доктор Жозефина Штикельбергер, заметила, что во время ужина Женева выпила 6 стаканов воды. Взяв у девочки мочу на анализ и обработав ее раствором Фелинга, доктор Штикельбергер получила положительный результат, который указывал на наличие у девочки сахарного диабета. Немедленно Женева была посажена на строгую диету из вареных овощей, раз в неделю ей предписывалось лежать целый день в постели и пить только черный кофе. Однако скоро девочка превратилась в живой скелет. Мать Женевы перерыла горы медицинской литературы по диабету, стремясь найти какую-либо информацию о способах лечения, но безуспешно.

Летом 1922 года медсестра из Торонто, приехавшая по своим делам в Оберон, рассказала Жозефине Штикельбергер об экспериментах Бантинга. Жозефина незамедлительно написала ему, но ответа не получила. Тогда отчаявшаяся мать позвонила Бантингу, и он согласился принять девочку в качестве пациентки. Мать с дочерью отправились в Торонто на поезде. По пути Женева впала в гипергликемическую кому - состояние, вызванное высоким содержанием сахара в крови, потеряла сознание. Машинист поезда связался по рации со станцией в Торонто и попросил прислать карету "скорой помощи" к приходу поезда. Дали знать и Бантингу. На станции к Жозефине Штикельбергер подошел скромно одетый молодой человек, которого поначалу приняли за санитара "скорой помощи", и представился: "Я - Фред Бантинг". Он привез с собой шприц, полный инсулина, и прямо на месте сделал девочке инъекцию. Вскоре Женева пришла в сознание. Так была спасена девочка, которой впоследствии еще пришлось столкнуться с немалыми трудностями: возникли проблемы с доставкой инсулина в США, да и сам препарат был недостаточно стандартизован. Средств самоконтроля не было, дозы инсулина приходилось отмерять грубо, на глазок, случались и гипогликемические реакции организма, когда уровень глюкозы падал ниже нормы. Но постепенно доктор Штикельбергер научила дочь управлять диабетом, в чем, между прочим, опередила свое время. Женева Штикельбергер активно прожила жизнь, работая бухгалтером в нефтяной компании "Фармерз Юнион Ойл", и скончалась в 1983 году в возрасте 72 лет, "просидев" на инсулине 61 год».

Бантинг не стал получать патент на инсулин, а ведь это был путь к огромному богатству! Ученый передал все права Торонтскому университету. В дальнейшем права на производство инсулина перешли к Канадскому совету по медицинским исследованиям, и в конце 1922 года новый препарат появился на лекарственном рынке.

В том же году ученый завершил докторскую диссертацию по результатам своих исследований и получил в Торонтском университете степень доктора медицины. В 1923 году власти провинции Онтарио учредили в Торонтском университете отделение медицинских исследований имени Бантинга и Беста, а декретом канадского парламента Бантинг получил пожизненную ренту. В честь него в Торонто были учреждены также Исследовательский фонд имени Бантинга и Бантинговские мемориальные чтения.

Бантинг и Маклеод разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1923 год «за открытие инсулина». Взбешенный тем, что в числе лауреатов не оказалось Беста, Бантинг грозился отказаться от награды, но, вняв советам, не стал делать этого. Он, однако, отдал половину полученных им денег Бесту, во всеуслышание заявив о вкладе последнего в открытие инсулина. Позднее члены Нобелевского комитета высказывали конфиденциальное мнение, что Беста следовало включить в число награжденных.

В 1924 году Бантинг женился на Марион Робертсон. У них родился сын. В 1932 году они развелись, а в 1939 году Бантинг женился на Генриетте Белл.

В 1930 году в Торонто был открыт научно-исследовательский институт имени Бантинга, который он и возглавил. В Канаде ученый стал национальным героем, и не только в Канаде. В 1934 году он получил звание рыцаря в Великобритании и затем был избран членом Королевского общества в Лондоне. В 1935 году Бантинга пригласили на XV Международный конгресс физиологов, проходивший в СССР, и в течение двух месяцев он был гостем нашей страны.

Перед Второй мировой войной ученый занялся проблемами авиационной медицины. Так, в частности, он изучал биологические воздействия на человека полетов на больших высотах.

В 1940 году Бантинг добровольно поступил на службу в канадские военно-воздушные силы в качестве офицера связи взаимодействия. В его обязанности входила доставка важных сообщений из Канады в Англию.

В 1941 году военный самолет, в котором летел Бантинг, потерпел катастрофу в отдаленном районе Ньюфаундленда. Бантинг скончался 21 февраля - спасательная команда опоздала.

КАРЛ ЛАНДШТЕЙНЕР

(1868- 1943)

Открытие Ландштейнером групп крови положило начало новым направлениям исследований во многих научных областях и позволило достичь больших успехов в практической медицине.

Карл Ландштейнер родился 14 июня 1868 года в Бадене, пригороде Вены, в семье Леопольда Ландштейнера, преуспевающего газетного издателя. Мать мальчика, Фаина, была хорошим музыкантом. Именно ей, после смерти мужа, пришлось воспитывать сына.

В семнадцать лет Карл окончил гимназию и поступил в медицинскую школу Венского университета. В 1891 году Ландштейнер завершил обучение в университете. В дальнейшем он специализировался в области органической химии и биохимии. В течение пяти лет он повышал квалификацию в лабораториях Мюнхена, Цюриха и Вюрцбурга.

В 1896 году молодой ученый возвратился на родину, где начал работать на кафедре гигиены Венского университета. Теперь его интересы сфокусировались на иммунологии, бурно развивавшейся в то время. В 1898 году под руководством А. Вейхсельбаума - известного бактериолога, открывшего возбудителей менингита и пневмонии, на кафедре патологической анатомии Венского университета Ландштейнер проводил свои исследования.

В 1890 году Э. фон Беринг нашел в человеческой крови антитела, которые вырабатываются после перенесенного инфекционного заболевания или прививки, а затем взаимодействуют с микроорганизмами, «против которых» они выработаны, и обезвреживают их. Еще через шесть лет Ж. Борде открыл явление агглютинации - склеивания эритроцитов - при переливании крови животного одного вида животному другого вида.

Изучая действие антител, Ландштейнер установил, что при добавлении иммунной сыворотки крови лабораторные культуры бактерий могут быть агглютинированы. В 1900 году вышла работа австрийского ученого, где описывалась агглютинация, происходящая при смешивании плазмы крови одного человека с эритроцитами крови другого. При этом ученый был категоричен - это явление носит физиологический характер.

Как указывается в книге «Великие ученые XX века»: «В 1901 году исследователь делит кровь человека на три группы: A, B и C, в дальнейшем к ним добавляется четвертая группа AB, а группа C обозначается как 0. Ландштейнер смешивает эритроциты с пробными сыворотками, названными им анти-A и анти-B. Он обнаруживает, что эритроциты группы 0 не агглютинируются ни анти-A, ни анти-B, а эритроциты группы AB, наоборот, агглютинируются обеими сыворотками. Эритроциты группы A агглютинируются сывороткой анти-A и не агглютинируются сывороткой анти-B. Эритроциты группы B агглютинируются сывороткой анти-B и не агглютинируются сывороткой анти-A. Эта достаточно простая и наглядная схема позволила разработать принципы переливания крови от человека к человеку.

Перед самым началом Первой мировой войны, в 1914 году, были открыты антикоагулирующие свойства цитрата натрия «Цитрат натрия - натриевая соль лимонной кислоты. (Прим. ред.)» . Добавляя это вещество в кровь, можно предотвратить ее свертывание. Так был найден способ консервации донорской крови на достаточно длительное время. Эти исследования помогли медицинской науке сделать большой шаг вперед, в частности, производить операции на сердце, легких и крупных сосудах, разработанные ранее теоретически, но почти не применявшиеся на практике из-за большой потери крови.

Впоследствии также было доказано, что группы крови передаются по наследству. Серологические методы исследования долгое время использовались в экспертизах по установлению отцовства. В настоящее время они постепенно уступают место анализу ДНК, дающему однозначный ответ. Результат исследования групп крови давал два результата: или "Отцовство исключается", или "Отцовство не исключено". Как вы сами понимаете, последняя формула не могла быть применена в юридической практике без дополнительных доказательств».

Другой важной работой австрийского ученого по изучению крови стало описание физиологических механизмов холодовой агглютинации эритроцитов. Ландштейнер разработал совместно с Дж. Донатом метод диагностики холодовой гемоглобинурии. Этот способ получил в медицинской практике название «Метод Доната-Ландштейнера».

В 1909 году ученому удалось сделать большой шаг к разгадке природы полиомиелита. Как пишет М.И. Яновская: «Ландштейнер первым добился экспериментального заражения полиомиелитом - он заставил заболеть им обезьян. Он достал немного спинного мозга человека, умершего от полиомиелита, растер его, простерилизовал, освободив от каких бы то ни было бактерий (что в данном случае чрезвычайно важно!) и ввел прямо в мозг обезьянке макаке-резус. Вслед за ней он заразил таким же образом павиана и еще нескольких макак.

Почему очень важно, что в той взвеси, которой заражал несчастных обезьян Ландштейнер, не было микробов? Потому что, если обезьяны все-таки заболевают, это будет значить, что возбудитель полиомиелита есть невидимый в микроскоп микроорганизм.

Обезьяны заболели. Бедняга павиан, который, кстати сказать, здоровее и сильнее макак, погиб первым, спустя неделю после заражения. А макаки - все до единой - через две недели уже лежали парализованные в своих клетках.

Ландштейнер тщательно исследовал мозг погибшего павиана, мозг, кровь и выделения своих остальных парализованных жертв - возбудителя обнаружить не удалось. Так же, впрочем, как не удавалось его обнаружить в крови и мозге болевших полиомиелитом людей.

Но коль скоро лишенное микробов заразное начало все-таки заражает обезьян, Ландштейнер сделал логический вывод, что это заразное начало - фильтрующийся вирус. Что и подтвердилось в дальнейшем».

В 1916 году Ландштейнер женился на Хелен Влатсо. У них родился сын.

В 1923 году ученый получил предложение переехать в США. Он принял его и начал работу в Рокфеллеровском университете. В 1929 году Ландштейнер стал гражданином США.

В 1930 году «за открытие групп крови человека» Ландштейнер был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине. В нобелевской лекции ученый, говоря о группах крови, сказал: «Удивительным было то, что, когда агглютинация происходила, она была выражена так же, как уже известная реакция взаимодействия между сывороткой и клетками животных разных видов».

Ландштейнер был удостоен многих других высоких наград: Берлинской премии Фонда Ханса Аронсона (1926), золотой медали нидерландского общества Красного Креста (1933), премии Камерона и звания почетного лектора Эдинбургского университета (1938). Он был также кавалером французского ордена Почетного легиона.

В 1940 году Ландштейнер и его коллеги А. Винер и Ф. Левин описали еще один фактор крови человека - так называемый резус-фактор. Была обнаружена связь между этим фактором и гемолитической желтухой новорожденных. Оказалось, что если у матери отсутствует резус-фактор (т.е. резус-фактор отрицателен), то резус-положительный плод может приводить к выработке у матери антител против резус-фактора плода. Эти антитела вызывают гемолиз эритроцитов плода, в результате чего гемоглобин превращается в билирубин, что и является причиной желтухи.

26 июня 1943 года во время работы в лаборатории у Карла Ландштейнера случился сердечный приступ, и ученого не стало.

ТОМАС МОРГАН

(1866- 1945)

В тридцатые годы прошлого века Н.И. Вавилов писал: «Законы Менделя и Моргана легли в основу современных научных представлений о наследственности, на которых строится селекционная работа как с растительными, так и с животными организмами… Среди биологов XX века Морган выделяется как блестящий генетик-экспериментатор, как исследователь исключительного диапазона».

Томас Хант Морган родился 25 сентября 1866 года в Лексингтоне, штат Кентукки. Его отцом был Чарльтон Хант Морган, консул США на Сицилии и родственник знаменитого магната Дж.П. Моргана, а матерью - Эллен Кей Морган. С детства Томас проявлял интерес к естествознанию. Он поступил в университет в Кентукки и окончил его в 1886 году. Летом того же года он отправился на морскую станцию в Эннисквам на побережье Атлантики, севернее Бостона. (Это был последний год существования местной лаборатории, и на следующий год группа перебралась в Вудс-Хоул.)

В 1887 году Томас поступил в Университет Джонса Гопкинса. В 1888 году Морган начал трудиться в Вудс-Хоуле, а летом того же года стал работать на государственной станции рыболовства.

В 1890 году Морган получил докторскую степень. Его диссертация касалась эмбриологии одного из видов морских пауков и сделана на материале, который он собирал в Вудс-Хоуле. Эта работа базировалась на данных описательной эмбриологии с выводами, простирающимися в область филогенеза.

Доктор Морган снова возвратился в Вудс-Хоул. На этой биологической станции в дальнейшем ученый проводил каждое лето. В том же году Морган занял пост руководителя отдела в Брайн-Маур-Колледже.

Томас рано почувствовал интерес к экспериментальной эмбриологии. Два лета молодой ученый провел на Неаполитанской биологической станции: первый раз в 1890 году, а затем - в 1895-м. Здесь он познакомился и сошелся со многими из тех, кто способствовал развитию экспериментальной эмбриологии - с Дришем, Бовери, Дорном и Гербстом. Хотя Морган был уже и сам экспериментальным эмбриологом, но именно это общение направило его интересы в эту сторону по-настоящему. Они образовали группу исследователей, весьма активных как за рубежом, так и в США.

В 1897 году Моргана избрали одним из попечителей станции Вудс-Хоул. Тогда же на станции появился биолог Вильсон из Чикагского университета. Именно по его совету в 1904 году Морган занял профессорскую кафедру в Колумбийском университете. В течение двадцати четырех лет они работали в очень тесном общении. В том же году он женился на Лилиан Воган Сэмпсон, цитологе, своей бывшей студентке в Брин-Майре. У супругов родились четверо детей.

Подобно большинству биологов и зоологов того времени, Морган был образован в области сравнительной анатомии и особенно в описательной эмбриологии. Занимался молодой ученый и физиологическими исследованиями. Но настоящую славу ему принесла генетика.

В конце девятнадцатого века Морган побывал в саду Гуго де Фриза в Амстердаме, где он увидел дефризовские линии энотеры. Именно тогда у него проявился первый интерес к мутациям. Сыграл свою роль в переориентации Моргана и директор биостанции в Вудс-Хоуле Уитмен, который был генетиком-экспериментатором. Он многие годы посвятил изучению гибридов между разными видами горлиц и голубей, но никак не желал применять менделевский подход. Это понятно, так как у голубей в этом случае получалась, мягко выражаясь, мешанина. Странные признаки, не дающие красивое соотношение 3:1, смущали и Моргана. До поры до времени и он не видел выхода.

Таким образом, до 1910 года Морган скорее мог считаться антименделистом. В том году ученый занялся изучением мутаций - наследуемых изменений тех или иных признаков организма.

Морган проводил свои опыты на дрозофилах, мелких плодовых мушках. С его легкой руки они стали излюбленным объектом генетических исследований в сотнях лабораторий. Их легко раздобыть, они водятся повсеместно. Питаются соком растений, всякой плодовой гнильцой. Их личинки питаются бактериями. Энергия размножения дрозофил огромна: от яйца до взрослой особи - десять дней. Для генетиков важно и то, что дрозофилы подвержены частым наследственным изменениям. У них мало хромосом - всего четыре пары. В клетках слюнных желез мушиных личинок содержатся гигантские хромосомы, которые особенно удобны для исследований.

С помощью дрозофилы генетика к настоящему времени сделала множество открытий. Известность дрозофилы столь велика, что на английском языке издается ежегодник, полностью ей посвященный и содержащий обильную и разнообразную информацию.

Приступив к своим опытам, Морган вначале добывал дрозофил в бакалейных и фруктовых лавках, благо лавочники, которым мушки досаждали, охотно разрешали чудаку ловить их. Потом он вместе с сотрудниками стал разводить мушек в своей лаборатории, в большой комнате, окрещенной «мушиной». Это была комната размером в тридцать пять квадратных метров, в которой помещалось восемь рабочих мест. Там было место, где варили корм для мух. В комнате обычно сидело по меньшей мере пять работающих.

«Боюсь, что я не смогу дать представление об атмосфере, царившей в лаборатории, - вспоминал один из соратников ученого Альфред Стертевант. - Я думаю, это было нечто такое, что нужно пережить, чтобы полностью оценить. Одним из крупнейших достоинств этого места было присутствие обоих - и Моргана, и Вильсона. Так студенты, специализирующиеся у одного из них, очень часто видели другого. Они дополняли друг друга в целом ряде отношений и были большими друзьями. В первые годы работы в Колумбийском университете мы кормили дрозофилу бананами, и в углу комнаты всегда висела большая связка бананов. Комната Вильсона находилась через несколько дверей от нашей, по коридору. Он очень любил бананы, так нашлась еще одна побудительная причина часто посещать "мушиную комнату".

В течение всего этого времени Морган регулярно приезжал в Вудс-Хоул. Это, однако, не означало перерыва в опытах с дрозофилами. Все культуры упаковывались в бочонки - большие бочонки из-под сахара, и отправлялись пароходом-экспрессом. То, что вы начинали в Нью-Йорке, вы заканчивали в Хоуле, и наоборот. Мы всегда приезжали водой: это было время, когда пароходная линия Фолл-Ривер-Лайн была в действии, а Морган всегда занимался всевозможными опытами, не имевшими ничего общего с работой на дрозофиле. Он разводил цыплят, крыс и мышей, выращивал разные растения. И все это переносилось вручную, и грузилось на судно Фолл-Ривер-Лайн, а потом привозилось назад в Нью-Йорк.

А когда Морган попадал сюда, он с головой погружался в работу с морскими формами, в эмбриологию того или иного сорта, даже несмотря на то, что работа с дрозофилой тем временем активно двигалась вперед. Таков был моргановский стиль работы - он не чувствовал себя счастливым, если не ковал из горячего одновременно несколько вещей».

Успеху ученого во многом способствовало то, что он, прежде всего, четко сформулировал исходную гипотезу. Теперь, когда уже было известно, что наследственные задатки находятся в хромосомах, можно было ответить на вопрос, всегда ли будут выполняться численные закономерности, установленные Менделем? Мендель совершенно справедливо считал, что такие закономерности будут верны тогда и только тогда, когда изучаемые факторы будут комбинироваться при образовании зигот независимо друг от друга. Теперь, на основании хромосомной теории наследственности, следовало признать, что это возможно лишь в том случае, когда гены расположены в разных хромосомах. Но так как число последних по сравнению с количеством генов невелико, то следовало ожидать, что гены, расположенные в одной хромосоме, будут переходить из гамет в зиготы совместно. Следовательно, соответствующие признаки будут наследоваться группами.

Проверку этого предположения осуществили Морган и его сотрудники К. Бриджес и А. Стертевант. Вскоре у дрозофилы было обнаружено большое количество разнообразных мутаций, т.е. форм, характеризующихся различными наследственными признаками. У нормальных, или, как говорят генетики, дрозофил дикого типа, цвет тела серовато-желтоватый, крылья серые, глаза темного кирпично-красного цвета, щетинки, покрывающие тело, и жилки на крыльях имеют вполне определенное расположение. У обнаруживавшихся время от времени мутантных мух эти признаки были изменены: тело, например, было черное, глаза белые или иначе окрашенные, крылья зачаточные и т.д. Часть особей несла не одну, а сразу несколько мутаций: например, муха с черным телом могла, кроме того, обладать зачаточными крыльями. Многообразие мутаций позволило Моргану приступить к генетическим опытам. Прежде всего, он доказал, что гены, находящиеся в одной хромосоме, передаются при скрещиваниях совместно, т.е. сцеплены друг с другом. Одна группа сцепления генов расположена в одной хромосоме. Веское подтверждение гипотезы о сцеплении генов в хромосомах Морган получил также при изучении так называемого сцепленного с полом наследования.

Определив, что ген окраски глаз дрозофилы локализован в X-хромосоме, и проследив за поведением генов в потомстве определенных самцов и самок, Морган и его сотрудники получили убедительное подтверждение предположения о сцеплении генов.

В 1933 году Морган получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности». В нобелевской лекции Морган заявил, что вклад генетики в медицину носит преимущественно чисто образовательный характер. «В прошлом сам предмет наследственности человека был настолько расплывчатым и засоренным всевозможными мифами и предрассудками, что обретение научного понимания сути предмета есть уже достижение первостепенной величины», - сказал он. В продолжение речи ученый высказал предположение, что открытие явления сцепления с полом может когда-нибудь оказаться полезным для диагностики генетических заболеваний.

Морган происходил из известной семьи, но был лишен какой бы то ни было заносчивости или снобизма. И он, конечно, был свободен от самомнения. Его происхождение было одной из причин того, что он чувствовал себя в любой компании совершенно как у себя дома. Как среди президентов колледжа, так и среди детей.

Общей задачей Моргана, которую он стремился решить своей биологической деятельностью, было желание дать материалистическую интерпретацию явлениям жизни. Он всегда относился сдержанно к идее о существовании естественного отбора, так как ему казалось, что тем самым открывается дверь к объяснению биологических явлений в понятиях, предполагающих наличие цели. Его можно было уговорить и убедить, что в этом представлении нет решительно ничего, что не было бы материалистичным, но оно ему никогда не нравилось. И его приходилось снова и снова убеждать в этом каждые несколько месяцев.

В 1928 году Морган перешел в Калифорнийский технологический институт с тем, чтобы организовать новый биологический отдел. Что его интересовало в этом предприятии, так это возможность организовать отдел, как он того хотел, и притом в институте, где на высоте находились физика и химия, где царила исследовательская атмосфера и где работа со студентами была направлена на то, чтобы вырастить из них исследователей. Морган оставался в институте до самой своей смерти, но каждое лето он регулярно возвращался в Вудс-Хоул. Ученики Моргана за десяток лет успели изучить триста поколений дрозофил.

Умер Морган 4 декабря 1945 года в Пасадене от желудочного кровотечения.

АЛЕКСАНДР ФЛЕМИНГ

(1881- 1955)

«Исследователь должен быть свободен идти в том направлении, которое называет ему новое открытие… - писал Флеминг. - Каждому исследователю нужно иметь какое-то свободное время, чтобы осуществить свои замыслы, никого в них не посвящая (разве что он сам того пожелает). В эти свободные часы могут быть сделаны открытия первостепенной важности».

Шотландский бактериолог Александр Флеминг родился 6 августа 1881 года в графстве Восточный Эйршир в семье фермера Хью Флеминга и его второй жены Грейс (Мортон) Флеминг.

Он был седьмым ребенком у своего отца и третьим - у матери. Когда мальчику исполнилось семь лет, умер отец, и матери пришлось самой управляться с фермой. Ее помощником был старший брат Флеминга по отцу, Томас. Александр посещал маленькую сельскую школу, расположенную неподалеку, а позже Килмарнокскую академию. Мальчик рано научился внимательно наблюдать за природой. В возрасте тринадцати лет он вслед за старшими братьями отправился в Лондон, где работал клерком, посещал занятия в Политехническом институте на Риджент-стрит. В 1900 году вступил в Лондонский шотландский полк. Флемингу нравилась военная служба, он заслужил репутацию первоклассного стрелка и ватерполиста. К тому времени англо-бурская война уже кончилась, и Флемингу не довелось служить в заморских странах.

Получив свидетельство о среднем образовании, он мог поступить в любое медицинское училище. «В Лондоне, - писал он впоследствии, - двенадцать таких училищ, и жил я примерно на одинаковом расстоянии от трех из них. Ни об одном из этих училищ я ничего не знал, но в составе ватерпольной команды Лондонского шотландского полка я когда-то играл против студентов Сент-Мэри; и я поступил в Сент-Мэри».

Александр изучал хирургию и, выдержав экзамены, в 1906 году стал членом Королевского колледжа хирургов. Газета, выпускаемая в Сент-Мэри, писала: «Мистер Флеминг, недавно награжденный золотой медалью и, казалось, без всякого усилия завоевавший звание члена Королевского хирургического колледжа, - один из самых преданных учеников сэра Алмрота Райта, и мы думаем, что его ждет славное будущее».

Работая в лаборатории патологии профессора Алмрота Райта больницы Св. Марии, он в 1908 году получил степени магистра и бакалавра наук в Лондонском университете.

В то время врачи и бактериологи полагали, что дальнейший прогресс будет связан с попытками изменить, усилить или дополнить свойства иммунной системы. Открытие в 1910 году сальварсана Паулем Эрлихом лишь подтвердило эти предположения.

Лаборатория Райта была одной из первых, получивших образцы сальварсана для проверки. В 1908 году Флеминг приступил к экспериментам с препаратом, используя его также в частной медицинской практике для лечения сифилиса. Прекрасно осознавая все проблемы, связанные с сальварсаном, он, тем не менее, верил в возможности химиотерапии. В течение нескольких лет, однако, результаты исследований были таковы, что едва ли могли подтвердить его предположения.

Один из коллег Флеминга, Фримен, вспоминал о нем: «Мы все были очень привязаны к Флему. Он был сдержанным человеком, но приветливым. Отвечал он односложно и, как только в разговор включались другие, замолкал. Мы говорили, что он типичный шотландец и что он не разговаривает, а ворчит. Конечно, это не совсем верно. Это была наша "семейная" шутка».

После вступления Британии в Первую мировую войну Флеминг служил капитаном в медицинском корпусе Королевской армии и участвовал в военных действиях во Франции.

23 декабря 1915 года он женился на старшей медицинской сестре Саре Марион Мак-Элрой, ирландке по происхождению. Она держала частную клинику в Лондоне. Через девять лет у них родился сын Роберт. Сара удивительным образом сумела разглядеть в этом крайне скромном и тихом человеке скрытый гений и прониклась к нему большим уважением. «Алек - великий человек, - говорила она, - но никто этого не знает».

Тем временем, работая в лаборатории исследования ран, Флеминг вместе с Райтом пытался определить, приносят ли антисептики какую-либо пользу при лечении инфицированных поражений. Флеминг показал, что такие антисептики, как карболовая кислота, в то время широко применявшаяся для обработки открытых ран, убивает лейкоциты, создающие в организме защитный барьер, что способствует выживанию бактерий в тканях.

В 1922 году после неудачных попыток выделить возбудителя обычных простудных заболеваний Флеминг чисто случайно открыл лизоцим - фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий вреда здоровым тканям. К сожалению, перспективы медицинского использования лизоцима оказались довольно ограниченными, поскольку он был весьма эффективным средством против бактерий, не являющихся возбудителями заболеваний, и совершенно неэффективным против болезнетворных организмов. Это открытие, однако, побудило Флеминга заняться поисками других антибактериальных препаратов, которые были бы безвредны для организма человека.

Другая счастливая случайность - открытие Флемингом пенициллина в 1928 году - явилась результатом стечения ряда обстоятельств, столь невероятных, что в них почти невозможно поверить. В отличие от своих аккуратных коллег, очищавших чашки с бактериальными культурами после окончания работы с ними, Флеминг не выбрасывал культуры по 2-3 недели кряду, пока его лабораторный стол не оказывался загроможденным 40 или 50 чашками. Тогда он принимался за уборку, просматривал культуры одну за другой, чтобы не пропустить что-нибудь интересное. В одной из чашек он обнаружил плесень, которая, к его удивлению, угнетала высеянную культуру бактерии. Отделив плесень, он установил, что «бульон, на котором разрослась плесень… приобрел отчетливо выраженную способность подавлять рост микроорганизмов, а также бактерицидные и бактериологические свойства».

Неряшливость Флеминга и сделанное им наблюдение явились всего лишь двумя обстоятельствами в целом ряду случайностей, способствовавших открытию. Плесень, которой оказалась заражена культура, относилась к очень редкому виду. Вероятно, она была занесена из лаборатории, расположенной этажом ниже, где выращивались образцы плесени, взятые из домов больных, страдающих бронхиальной астмой, с целью изготовления из них десенсибилизирующих экстрактов. Флеминг оставил ставшую впоследствии знаменитой чашку на лабораторном столе и уехал отдыхать. Наступившее в Лондоне похолодание создало благоприятные условия для роста плесени, а последовавшее затем потепление - для бактерий. Как выяснилось позднее, стечению именно этих обстоятельств было обязано знаменитое открытие.

Случайность случайностью, но «меня поразило, - рассказывает коллега Флеминга Мелвин Прайс, - что он не ограничился наблюдениями, а тотчас же принялся действовать. Многие, обнаружив какое-нибудь явление, чувствуют, что оно может быть значительным, но лишь удивляются и вскоре забывают о нем. Флеминг был не таков. Помню другой случай, когда я еще работал с ним. Мне никак не удавалось получить одну культуру, а он уговаривал меня, что надо извлекать пользу из неудач и ошибок. Это характерно для его отношения к жизни».

Первоначальные исследования Флеминга дали ряд важных сведений о пенициллине. Он писал, что это «эффективная антибактериальная субстанция… оказывающая выраженное действие на пиогенные кокки… и палочки дифтерийной группы… Пенициллин даже в огромных дозах не токсичен для животных… Можно предположить, что он окажется эффективным антисептиком при наружной обработке участков, пораженных чувствительными к пенициллину микробами, или при его введении внутрь».

Для практического использования надо было выделить пенициллин. Это хорошо понимал Флеминг, но сам не мог выполнить эту задачу. За помощью он не раз обращался к другим ученым. Например, он просил Г. Берри, профессора фармакологии, взяться за экстрагирование пенициллина. «К сожалению, - пишет этот профессор, - и я всю жизнь в этом раскаиваюсь, я не сделал этой попытки и не понимал, почему он придает этому такое большое значение… Очень хорошо помню наш с ним разговор. Он был совершенно убежден, что его открытие ждет большое будущее. Я помню, как он тогда предсказал, что, если получить это вещество в чистом виде, его можно будет вводить в организм человека».

Выделить пенициллин, очистить и использовать для лечения общих инфекций удалось австралийцу Г. Флори и выпускнику Берлинского университета Э.Б. Чейну. Флеминг поехал в Оксфорд, чтобы повидаться с этими учеными. Чейн ему очень удивился, он-то считал, что Флеминг давно умер. «Он произвел на меня впечатление человека, который, должно быть, не умеет выражать свои чувства, но в нем - хотя он всячески старался казаться холодным и равнодушным - угадывалось горячее сердце», - рассказывал Чейн. Флеминг пытался скрыть свои чувства. Он только сказал Чейну: «Вы сумели обработать мое вещество». Крэддок, который видел Флеминга после его возвращения, помнит, что он сказал об Оксфордской группе: «Вот с такими учеными-химиками я мечтал работать в 1929 году».

25 октября 1945 года Флеминг получил телеграмму из Стокгольма, сообщавшую, что ему, Флори и Чейну присуждена Нобелевская премия по медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях». Ученый совет Нобелевских премий сперва предложил, чтобы половина премии была отдана Флемингу, а вторая половина Флори и Чейну. Но общий совет решил, что более справедливо будет разделить ее поровну между тремя учеными. Шестого декабря Флеминг вылетел в Стокгольм.

Г. Лилиестранд из Каролинского института сказал в приветственной речи: «История пенициллина хорошо известна во всем мире. Она являет собой прекрасный пример совместного применения различных научных методов во имя великой общей цели и еще раз показывает нам непреходящую ценность фундаментальных исследований». В нобелевской лекции Флеминг отметил, что «феноменальный успех пенициллина привел к интенсивному изучению антибактериальных свойств плесеней и других низших представителей растительного мира». Лишь немногие из них, сказал он, обладают такими свойствами. Существует, однако, стрептомицин, открытый Ваксманом… который наверняка найдет применение в практической медицине; появятся и другие вещества, которые еще предстоит изучить».

Флеминг писал Джону Камерону: «Прибыл в Стокгольм в 10 часов вечера. Лег спать. В 8 часов утра отъезд в Упсалу. Возвращение ночью. На следующий день официальные визиты, с короткой передышкой для покупок. (В Стокгольме можно купить сколько угодно паркеровских ручек и нейлоновых чулок.) Потом ужинал с нашим послом (теперь я к этому стал привыкать). Назавтра вручение Нобелевских премий. Фрак и ордена. (Мне с большим трудом удалось завязать вокруг шеи орден Почетного легиона, и я ограничился одним этим орденом.) В 16 часов 30 минут под звуки фанфар и труб нас вывели на сцену, где рядом с нами сидела вся королевская семья. Оркестр, пение, речи, и мы получили из рук короля наши премии… Затем банкет на 700 персон. Я сидел рядом с наследной принцессой. Нам всем пришлось сказать несколько слов (я говорил об удаче), а после банкета студенческий хор и танцы. Дома в 3 часа ночи. На следующий день - конференция и ужин у короля, во дворце. Можно было бы лечь рано спать, но, вернувшись в гостиницу, мы все отправились в бар и долго пили шведское пиво. С нами была одна аргентинская поэтесса, она тоже получила Нобелевскую премию, но совершенно не умеет пить».

Еще одно отличие весьма обрадовало Флеминга: ему присвоили звание почетного гражданина Дарвела, маленького шотландского городка, где он учился в школе. Мэр с советниками, а также репортеры и кинооператоры встречали Флеминга у ворот города. «Молитвы. Речи. Бесконечные автографы. Многие люди приходили сообщать, что они учились со мной в школе…»

В оставшиеся десять лет жизни ученый был удостоен 25 почетных степеней, 26 медалей, 18 премий, 13 наград и почетного членства в 89 академиях наук и научных обществах, а в 1954 году - дворянского звания.

После смерти жены в 1949 году состояние здоровья Флеминга резко ухудшилось. В 1952 году он женился на Амалии Куцурис-Вурека, бактериологе и своей бывшей студентке. Спустя три года - 11 марта 1955 года - он умер от инфаркта миокарда.

ЗЕЛЬМАН ВАКСМАН

(1888- 1973)

В сороковые годы двадцатого столетия наконец удалось добиться существенных результатов в борьбе со страшной болезнью - туберкулезом. Огромный вклад в эту победу внесло новое оружие врачей - стрептомицин, который открыл американский микробиолог Ваксман.

Зельман Абрахам (Соломон Яковлевич) Ваксман родился 22 июля 1888 года в украинском городе Прилуки, в религиозной еврейской семье. Его родители, Яков Ваксман и Фредия Ваксман (урожденная Лондон), имели арендованный участок земли и галантерейную лавку. Мальчик рос смышленым, он получил хорошее домашнее образование, включавшее изучение Талмуда, иврита, русского языка и литературы, истории, арифметики и географии. Родители стремились дать сыну скорее религиозное, чем светское образование. Большую роль в воспитании и образовании сыграла мать, которая поощряла любознательность ребенка и его сильное стремление к знаниям. Она всего год не дожила до того счастливого дня, когда Зельман в 1910-м экстерном окончил 5-ю одесскую гимназию.

Из- за ограниченных возможностей получить высшее образование в России Зельман хотел поначалу поступить в Политехнический институт в Цюрихе, чтобы заняться изучением химии. Однако осенью 1910 года он переменил свое намерение и уехал в США, куда его пригласили кузины. В следующем году Ваксман поступил в сельскохозяйственный колледж в Рутгерсе, где начал изучать под руководством доктора Я. Липмана, возглавлявшего кафедру бактериологии, микробиологию почвы. Ваксман впоследствии вспоминал, что интерес к биологии он почувствовал еще на Украине, в краю бескрайних черноземных степей. «Рядом с землей я решил искать ответы на многочисленные вопросы о цикличности жизни в природе, которые начали вставать передо мной». Советы Липмана и общение с другими профессорами колледжа помогли Зельману серьезно заняться изучением микроскопических популяций в почве, их роли в почвенных процессах и биохимической активности микроорганизмов.

В ходе экспериментов Ваксман обнаружил многочисленные колонии организмов, с одной стороны, похожих на колонии бактерий, с другой стороны, больше напоминавших грибы. Ваксман пришел к выводу, что эти бактерии, образующие ветвящиеся клетки, напоминающие грибницы, - актиномицеты - играют важную роль в жизни почв. Он еще не знал, что они сыграют главную роль в разработке и создании им антибиотиков.

В 1915 году Ваксман получил степень бакалавра естественных наук, а в следующем году - степень магистра. В том же 1916 году он принял гражданство США. В течение двух лет он работал исследователем в лаборатории биохимика Т.Б. Робертсона в Калифорнийском университете в Беркли и одновременно посещал лекции по биохимии, физической химии и математике. По совету Робертсона он продолжил изучение грибов и актиномицет. Весной 1918 года Ваксман защитил докторскую диссертацию, а в июле 1918-го по приглашению Липмана вернулся в сельскохозяйственный колледж в Рутгерсе. Здесь он читал лекции по микробиологии почвы. Курс лекций, прочитанный в колледже в течение 3-4 лет, лег в основу монографии о началах почвенной микробиологии, которая вышла в свет в 1927 году под названием «Библия микробиологии почвы». В то же время Ваксман работал микробиологом на Нью-джерсийской экспериментальной станции. Из-за финансовых трудностей основную работу в колледже и на экспериментальной станции молодой ученый совмещал с работой в промышленных лабораториях. В частности, в лаборатории Такамине в Клифтоне (штат Нью-Джерси) он занимался изучением токсичности некоторых препаратов, используемых для борьбы с микробами и инфекциями человека.

Очень важной и полезной в научной карьере ученого была первая поездка в 1924 году в Европу. Он посетил Англию, Францию, Италию, Германию, СССР, Швецию, Данию и Голландию. В ходе поездки Ваксман осмотрел известные экспериментальные станции и лаборатории, обсудил с коллегами назревавшие проблемы, познакомился с новыми идеями, определил направления развития микробиологии.

«Пришло время признать, - писал Ваксман, - что мы имеем дело с одной из самых сложных наук, которая в своем развитии зависит от ряда других фундаментальных естественнонаучных дисциплин, особенно органической, физической и биологической химии».

В 1925 году Ваксман стал адъюнкт-профессором. В 1929 году он занял пост профессора университета в Рутгерсе, и в том же году ему была присуждена специальная премия за исследование роли микробов в образовании азота.

Таким же плодотворным в карьере ученого был и период с 1929 по 1939 год. Основным предметом исследований ученого был гумус: изучение его природы, возникновение, распад и роль микробов в этих процессах. Результаты исследований Ваксман изложил в нескольких книгах и многочисленных статьях.

Ваксман совершил несколько научных поездок в Европу (в 1930, 1937, 1935 и 1938 гг.) для участия в международных конференциях и симпозиумах, посвященных проблемам почвы, растений и микробов. С 1931 по 1942 год он возглавлял отдел морской бактериологии в Институте океанографии в Вудс-Хоуле, где каждое лето проводил от одного до двух месяцев, консультировал ряд правительственных и промышленных научных организаций (Совет национальных исследований, Отдел научных исследований и разработок).

Возможно, так до конца жизни ученый и занимался бы исследованием почв, если бы к Ваксману не обратилась Американская национальная ассоциация по борьбе с туберкулезом. Просьбу не назовешь обычной: изучить процесс разрушения палочки Коха в почве.

М.И. Яновская рассказывает:

«Сначала Ваксман, который в жизни не имел дела ни с одним возбудителем болезни и не помышлял об открытии средства против туберкулеза, решил проверить, действительно ли туберкулезные бациллы погибают в земле? Первая же лабораторная проверка подтвердила - да, это безусловно так. Покрытые землей культуры коховских палочек очень скоро исчезли - рассосались, как будто их и не было в лаборатории. Земля уничтожила их. Но Ваксман отлично знал: не сама земля, а, должно быть, микробы, которые в ней находились. Вопрос - какие именно?

Десять тысяч разных микроорганизмов почвы исследовал Ваксман с сотрудниками в поисках того единственного, который находился в комке земли, покрывавшем туберкулезную культуру в первом опыте! Через год (1940 год. - Прим. авт.) они нашли в культуре лучистого грибка антибиотик, подходящий по всем свойствам, кроме одного: он был настолько ядовит, что о его применении в медицинской практике не могло быть и речи. Через два года они нашли другой антибиотик - этот не, был ядовит ни для организма животных, ни для бактерий туберкулеза. Потом они нашли неядовитое вещество, которое отлично расправлялось с бациллами Коха, выращенными в стеклянных чашках, но не причиняло никакого вреда бациллам, находящимся в организме подопытных животных. И вот - полный успех: антибиотик, нареченный при крещении "стрептомицином", убивал бациллы туберкулеза и в стеклянных чашках, и в организме животных. Его испытали на морских свинках, зараженных полновесной дозой туберкулеза, от которой ни одна свинка не могла бы выжить. Но подопытным свинкам дали стрептомицин - и ни одна из них даже не заболела.

Наконец-то нашли первое в истории медицины специфическое средство против туберкулеза!»

Впервые стрептомицин был успешно применен на человеке 12 мая 1945 года. Стрептомицин проявил активность против тех форм микробов, которые не боялись сульфаниламидных препаратов и даже пенициллина! В 1946 году была успешно завершена клиническая проверка нового лекарства - и началось десятилетие стрептомицина.

В 1952 году «за открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного при лечении туберкулеза» Ваксману была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине. На церемонии было объявлено, что стрептомицин уже спас тысячи жизней. Ваксмана приветствовали как «одного из величайших благодетелей человечества».

Его исследовательская деятельность и разработки в области микробиологии удостоены множества других наград, медалей и премий. Таких как премия Карлсбергской лаборатории (Дания, 1948), медали Нью-джерсийского сельскохозяйственного общества (1948), премии Ласкера (Американская ассоциация здравоохранения, 1948), медали Э.Х Хансона (1948), медали Левенгука (Голландская Академия наук, 1950). В 1950 году Ваксман стал кавалером ордена Почетного легиона Франции.

В мае 1949 года попечители университета в Рутгерсе приняли решение создать Институт микробиологии и назначить Ваксмана первым его доктором. На строительство этого института ученый истратил значительную долю средств от авторских гонораров, полученных за разработку и создание стрептомицина, неомицина и других антибиотиков.

Умер Ваксман 16 августа 1973 года в Вудс-Хоуле (штат Массачусетс).

ВЕРНЕР ФОРСМАН

(1904- 1979)

Немецкий врач Вернер Отто Теодор Форсман родился 29 августа 1904 года в Берлине, в семье адвоката Юлиуса Форсмана и Эмми (Гинденберг) Форсман. Начальное образование мальчик получил в местной Асканийской гимназии. Во время Первой мировой войны в 1916 году Вернер потерял отца, погибшего в Галицийском сражении.

В 1922 году Вернер поступил на медицинский факультет Берлинского университета. Денег не хватало, и Форсман вынужден был подрабатывать в банке. Несмотря на трудности, он успешно сдал предварительные медицинские экзамены. А через два года, в 1928 году, Вернер окончил интернатуру и сдал государственные экзамены.

В 1929 году Форсман успешно защитил диссертацию о влиянии лечебного питания на содержание сывороточного холестерина и количество эритроцитов в крови, и ему была присвоена медицинская степень Берлинского университета. В том же году молодой ученый поступил в Эберсвальдскую хирургическую клинику неподалеку от Берлина.

Форсман начал серию экспериментов для демонстрации анатомических и функциональных особенностей человеческого сердца при его заболеваниях с помощью катетеризации. В 1929 году, опробовав на трупах подобные опыты, ученый поставил себе цель доказать безопасность этого метода в клинической практике.

Рассказывает Г. Глязер:

«В основе его лежала поистине великая мысль - ввести через вену тонкую трубку, катетер, по направлению к сердцу, достичь правого предсердия, а затем и правого желудочка, чтобы извлечь из них кровь или произвести иные исследования в этих камерах сердца. Это была мысль, поистине более чем смелая, и осуществление ее стало доказательством мужества, которое можно сравнить с проявлением высшего героизма.

Понятно, что Форсман, поделившись замыслом с одним из своих друзей-врачей, встретил решительное сопротивление, так как при подобном эксперименте нельзя было предвидеть, как он окончится. Можно было себе представить, более того - надо было предположить, что сердце на прикосновение инородного тела и ощупывание внутренней стенки может ответить шоком и внезапно остановиться. Несмотря на это, Форсман настоял на своем. Он сделал себе небольшой надрез вены у локтевого сгиба, взял очень длинный катетер, изготовленный специально по заказу, и начал продвигать по направлению к сердцу, то есть по ходу тока крови в вене.

Но катетер не дошел до сердца, так как коллега, ассистировавший при опыте, не позволил Форсману довести его до конца. У врача возникли серьезные опасения, и он не хотел брать на себя часть вины в случае, если эксперимент окончится печально. Такая точка зрения была вполне оправданной, и если бы произошло несчастье, врача, конечно, обвинили бы в соучастии и привлекли к ответственности. Все же Форсману при первом опыте удалось ввести катетер на расстояние 35 сантиметров, хотя он и не достиг сердца.

Форсман, твердо уверенный в осуществимости своего замысла, не удовлетворился этим полууспехом и через неделю повторил эксперимент. На сей раз он не обращался к помощи коллеги, не желая, чтобы ему помешали, и хотел довести свой опыт до конца. Опыт прошел успешно. Катетер толщиной лишь в несколько миллиметров удалось ввести на расстояние в 65 сантиметров и тем самым достичь правой половины сердца. Форсман проводил свой опыт в рентгеновском кабинете и, включив рентгеновский аппарат, смог определить, куда дошел катетер. Впоследствии Форсман говорил, что при первом опыте, прерванном по настоянию коллеги, чувствовал себя вполне хорошо и при втором опыте у него также не было никаких неприятных ощущений. У него не было чувства, что он совершил нечто исключительное, хотя опыт все же был беспримерным. Но он говорил себе, что должен пренебречь опасностью и дерзать, чтобы тем самым значительно обогатить наши знания о сердце».

По завершении этой серии экспериментов Форсман опубликовал статью «Зондирование правых отделов сердца», в которой описал методику катетеризации и рассмотрел ее потенциальные возможности для изучения анатомических и функциональных особенностей сердечно-сосудистой системы в нормальных условиях и при ее заболеваниях. Пытаясь усовершенствовать свой метод, Форсман приступил к серии опытов с использованием лабораторных животных, но недостаток средств в клинике вынудил его прекратить эксперименты.

Ученый сообщил о результатах своих исследований на XXV конференции Германского хирургического общества в апреле 1931 года. Однако авторитеты немецкой медицины не приняли во внимание всю важность его экспериментов. Спустя год он был принят на службу к Ф. Зауербруху в берлинскую больницу для бедных. Вскоре, однако, когда одна из берлинских газет опубликовала сенсационное сообщение о его исследованиях в Эберсвальдской клинике, на Форсмана обрушился целый шквал критики со стороны коллег. Зауербрух дошел до того, что назвал его шарлатаном и уволил с работы. Форсман был настолько оскорблен случившимся, что решил прервать свои исследования.

Прервав исследования сердечно-сосудистой системы, Форсман в 1932 году начал специализироваться в области оперативной урологии под руководством К. Хойша в больнице Рудольфа Вирхофа.

Год спустя он женился на урологе Элсбел Энгел. Впоследствии у супругов родились шестеро детей. Позднее Форсман стал главой хирургической клиники городской больницы в Дрездене-Фридрихштадте и в берлинской больнице Роберта Коха, где он занимался хирургией и урологией вплоть до начала Второй мировой войны.

Тем временем американские исследователи А. Курнан и Д.В. Ричардс из колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета узнали об экспериментах немецкого ученого. Приняв его идеи и развернув в тридцатые годы широкую исследовательскую программу, они в итоге добились тех целей, которые были первоначально поставлены Форсманом. В 1941 году Курнан произвел первую в США успешную катетеризацию сердца. В конце сороковых и начале пятидесятых годов разработанная Форсманом катетеризация сердца с его последующим рентгенологическим исследованием стали обычными диагностическими и исследовательскими приемами.

«Изобретенный Форсманом и разработанный американцами метод исследования сердца с помощью катетера очень скоро оказался полезным, - пишет Г. Глязер. - Прежде всего, таким образом смогли установить факты, до того неизвестные. Удалось извлечь из правой половины сердца некоторое количество венозной крови и исследовать ее, а также и вводить через катетер крохотный манометр и исследовать кровяное давление в самом сердце. Когда в то же время благодаря успехам медицины, новой техники наркоза, а позднее и изобретению аппарата для искусственного кровообращения появилась возможность оперировать на сердце, врачи смогли устранять врожденные пороки у синюшных детей и производить иные вмешательства, которые ранее даже не снились. Тогда лишь мы оценили по достоинству катетеризацию сердца.

Теперь появилась возможность, например, при оставшемся открытым отверстии в перегородке сердца, простым способом определять качество крови как в правой, так и в левой половинах сердца. Для этого достаточно сначала ввести катетер в правую половину сердца, извлечь немного крови и исследовать ее, затем тут же, через отверстие в перегородке, ввести катетер в левую половину сердца и извлечь небольшое количество крови также и оттуда. Тогда появилась возможность определить, в какой степени из-за дефекта в перегородке смешиваются венозная и артериальная кровь. На этом основании можно было определить, какова степень функциональных нарушений и насколько необходимо устранить у ребенка врожденный порок сердца, чтобы дать ему здоровое, работоспособное сердце и тем самым, несомненно, продлить жизнь. Вот в этом и был смысл и значение эксперимента Форсмана, без сомнения, принадлежащего к важнейшим опытам на себе, какие только известны в истории медицины».

Во время Второй мировой войны Форсман служил врачом в немецкой армии. Он оперировал раненых, дослужившись до майора медицинской службы. В начале 1945 года, когда стало очевидным скорое поражение Германии, Форсман сдался в плен американцам.

В конце войны врача освободили, и он какое-то время проработал на лесосеке в Шварцвальде, а затем вновь занялся вместе с женой хирургической практикой.

В 1950 году супруги перебрались в небольшой городок на Рейне Бад-Кройцнах. Позднее ученый назвал свою работу там «рабским трудом страхового врача». В 1954 году он опубликовал статью об истории развития метода катетеризации сердца, особо остановившись на болезнях легких.

В том же году ученого наградили медалью Лейбница Германской академии наук. Форсмана избрали членом Американского колледжа грудной медицины, Германского общества урологов и Германской ассоциации детского здравоохранения; он был также избран почетным членом Шведского общества кардиологов.

В 1956 году Форсман совместно с Курнаном и Ричардсом был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине «за открытия, связанные с катетеризацией сердца и изучением патологических изменений в системе кровообращения». В нобелевской лекции «Роль катетеризации сердца и ангиокардиографии в развитии современной медицины» Форсман коротко перечислил важнейшие достижения кардиологии со времен эпохи Возрождения. Он поднял также вопрос о потенциальной опасности катетеризации сердца и настаивал на том, чтобы ее применение было ограничено только теми пациентами, которым она необходима для установления диагноза.

В 1958 году ученого назначили заведующим хирургического отделения при Евангелической больнице в Дюссельдорфе. С 1962 года и до своей смерти Форсман оставался членом исполнительного комитета Германского хирургического общества. Он оставил хирургическую практику, уйдя в отставку в 1970 году.

Умер Форсман 1 июня 1979 года на курорте в Шварцвальде после перенесенного сердечного приступа.

ФРЕНСИС КРИК

(1916- 2004)

ДЖЕЙМС УОТСОН

(1928)

В 1934 году он поступил в Университетский колледж в Лондоне для изучения физики и окончил его через три года, получив звание бакалавра естественных наук. Завершая образование в Университетском колледже, молодой ученый изучал вязкость воды при высоких температурах, но эта работа была прервана в 1939 году разразившейся Второй мировой войной.

В 1940 году Крик женился на Рут Дорин Додд, и у них родился сын. Они развелись в 1947 году, и через два года Крик женился на Одиль Спид. От второго брака у него было две дочери.

В военные годы Крик занимался созданием мин в научно-исследовательской лаборатории Военно-морского министерства Великобритании. В течение двух лет после окончания войны он продолжал работать в этом министерстве и именно тогда прочитал известную книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь? Физические аспекты живой клетки», вышедшую в свет в 1944 году. В книге Шрёдингер задается вопросом: «Как можно пространственно-временные события, происходящие в живом организме, объяснить с позиции физики и химии?»

Идеи, изложенные в книге, настолько повлияли на Крика, что он переключился на биологию. При поддержке А.В. Уилла Крик получил стипендию Совета по медицинским исследованиям и в 1947 году начал работать в Стрэнджвейской лаборатории в Кембридже. Здесь он изучал биологию, органическую химию и методы рентгеновской дифракции, используемые для определения пространственной структуры молекул. Его познания в биологии значительно расширились после перехода в 1949 году в Кавендишскую лабораторию в Кембридже - в один из мировых центров молекулярной биологии.

Под руководством М. Перуца Крик исследовал молекулярную структуру белков, в связи с чем у него возник интерес к генетическому коду последовательности аминокислот в белковых молекулах.

Около 20 важнейших аминокислот служат мономерными звеньями, из которых построены все белки. Изучая вопрос, определенный им как «граница между живым и неживым», Крик пытался найти химическую основу генетики, которая, как он предполагал, могла быть заложена в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК).

В 1951 году двадцатитрехлетний американский биолог Джеймс Уотсон пригласил Крика на работу в Кавендишскую лабораторию.

Джеймс Дьюи Уотсон родился 6 апреля 1928 года в Чикаго (штат Иллинойс). Он был единственным ребенком в семье бизнесмена Джеймса Д. Уотсона и Джин (Митчелл) Уотсон. В родном городе мальчик получил начальное и среднее образование. Вскоре стало очевидно, что Джеймс необыкновенно одаренный ребенок, и его пригласили на радио для участия в программе «Викторины для детей». Лишь два года проучившись в средней школе, Уотсон получил в 1943 году стипендию для обучения в экспериментальном четырехгодичном колледже при Чикагском университете, где проявил интерес к изучению орнитологии. Окончив в 1947 году университет со степенью бакалавра естественных наук, он продолжил затем образование в Индианском университете Блумингтона.

К этому времени Уотсон заинтересовался генетикой и начал обучение в Индиане под руководством специалиста в этой области Г.Д. Меллера и бактериолога С. Лурия. В 1950 году молодой ученый получил степень доктора философии за диссертацию о влиянии рентгеновских лучей на размножение бактериофагов (вирусов, инфицирующих бактерии). Субсидия Национального исследовательского общества позволила ему продолжить исследования бактериофагов в Копенгагенском университете в Дании. Там он проводил изучение биохимических свойств ДНК бактериофага. Однако, как он позднее вспоминал, эксперименты с бактериофагом стали его тяготить, ему хотелось узнать больше об истинной структуре молекул ДНК, о которых так увлеченно говорили генетики.

В 1944 году Эйвери, Мак-Леод, Мак-Карти установили важнейший факт, что наследуемая передача признаков у бактерий осуществляется ДНК. Тогда же американский биолог О. Эйвери представил доказательства, что гены состоят из ДНК. Эту гипотезу подтвердили в 1952 году А. Херши и М. Чейз. Вместе с тем было ясно, что ДНК контролирует основные биохимические процессы, происходящие в клетке, но ни структура, ни функция молекулы не были известны.

Весной 1951 года, во время пребывания на симпозиуме в Неаполе, Уотсон встретил Мориса Уилкинса, английского исследователя. Уилкинс и Розалин Франклин, его коллега по Королевскому колледжу Кембриджского университета, провели рентгеноструктурный анализ молекул ДНК. В результате они доказали, что молекулы представляют собой двойную спираль, напоминающую винтовую лестницу. Полученные ими данные привели Уотсон к мысли исследовать химическую структуру нуклеиновых кислот. Национальное общество по изучению детского паралича выделило субсидию.

В октябре 1951 года ученый отправился в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета для исследования пространственной структуры белков совместно с Д.К. Кендрю. Там он и познакомился с Криком, физиком, интересовавшимся биологией и писавшим в то время докторскую диссертацию.

«Это была интеллектуальная любовь с первого взгляда, - утверждает один историк науки. - Их научные воззрения и интересы - самая важная проблема, которую надо решать, если вы биолог». Несмотря на общность интересов, взглядов на жизнь и стиль мышления, Уотсон и Крик беспощадно, хотя и вежливо, критиковали друг друга. Их роли в этом интеллектуальном дуэте были разными. «Френсис был мозгом, а я - чувством», - говорит Уотсон.

Начиная с 1952 года, основываясь на ранних исследованиях Чаргаффа, Уилкинса и Франклин, Крик и Уотсон решили попытаться определить химическую структуру ДНК.

Вспоминая об отношении к ДНК подавляющего большинства биологов тех дней, Уотсон писал: «После опытов Эйвери было похоже, что именно ДНК основной генетический материал. Таким образом, выяснение химического строения ДНК могло оказаться важным шагом к пониманию того, как воспроизводятся гены. Но в отличие от белков, относительно ДНК имелось очень мало точно установленных химических сведений. Ею занимались считанные химики, и за исключением того факта, что нуклеиновые кислоты представляют собой очень большие молекулы, построенные из меньших строительных блоков - нуклеотидов, об их химии не было известно ничего такого, за что мог бы ухватиться генетик. Более того, химики-органики, работавшие с ДНК, почти никогда не интересовались генетикой».

Американские ученые постарались свести воедино все имевшиеся до сих пор сведения о ДНК, как физико-химические, так и биологические. Как пишет В.Н. Сойфер: «Уотсон и Крик подвергли анализу данные рентгеноструктурного анализа ДНК, сопоставили их с результатами химических исследований соотношения нуклеотидов в ДНК (правила Чаргаффа) и применили к ДНК идею Л. Полинга о возможности существования спиральных полимеров, высказанную им в отношении белков. В результате они смогли предложить гипотезу о структуре ДНК, согласно которой ДНК представлялась составленной из двух полинуклеотидных нитей, соединенных водородными связями и взаимно закрученных друг относительно друга. Гипотеза Уотсона и Крика так просто объясняла большинство загадок о функционировании ДНК как генетической матрицы, что она буквально сразу была принята генетиками и в короткий срок экспериментально доказана».

Исходя из этого, Уотсон и Крик предложили следующую модель ДНК:

1. Две цепочки в структуре ДНК обвиты одна вокруг другой и образуют правозакрученную спираль.

2. Каждая цепь составлена регулярно повторяющимися остатками фосфорной кислоты и сахара дезоксирибозы. К остаткам сахара присоединены азотистые основания (по одному на каждый сахарный остаток).

3. Цепочки фиксированы друг относительно друга водородными связями, соединяющими попарно азотистые основания. В результате оказывается, что фосфорные и углеводные остатки расположены на наружной стороне спирали, а основания заключены внутри ее. Основания перпендикулярны к оси цепочек.

4. Имеется правило отбора для соединения оснований в пары. Пуриновое основание может сочетаться с пиримидиновым, и, более того, тимин может соединяться только с аденином, а гуанин - с цитозином…

5. Можно поменять местами: а) участников данной пары; б) любую пару на другую пару, и это не приведет к нарушению структуры, хотя решающим образом скажется на ее биологической активности.

«Наша структура, - писали Уотсон и Крик, - состоит, таким образом, из двух цепочек, каждая из которых является комплементарной по отношению к другой».

В феврале 1953 года Крик и Уотсон сделали сообщение о структуре ДНК. Месяцем позже они создали трехмерную модель молекулы ДНК, сделанную из шариков, кусочков картона и проволоки.

Уотсон написал об открытии своему шефу Дельбрюку, а тот - Нильсу Бору: «Потрясающие вещи происходят в биологии. Мне кажется, Джим Уотсон сделал открытие, сравнимое с тем, что сделал Резерфорд в 1911 году». Стоит напомнить, что в 1911 году Резерфорд открыл атомное ядро.

Модель позволила другим исследователям отчетливо представить репликацию ДНК. Две цепи молекулы разделяются в местах водородных связей наподобие открытия застежки-молнии, после чего на каждой половине прежней молекулы ДНК происходит синтез новой. Последовательность оснований действует как матрица, или образец, для новой молекулы.

Структура ДНК, предложенная Уотсоном и Криком, отлично удовлетворяла главному критерию, выполнение которого было необходимо для молекулы, претендующей на роль хранилища наследственной информации. «Остов нашей модели в высокой степени упорядочен, и последовательность пар оснований является единственным свойством, которое может обеспечить передачу генетической информации», - писали они.

Крик и Уотсон завершили создание модели ДНК в 1953 году, а через девять лет совместно с Уилкинсом они получили Нобелевскую премию 1962 года по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах».

А.В. Энгстрем из Каролинского института сказал на церемонии вручения премии: «Открытие пространственной молекулярной структуры… ДНК является крайне важным, т.к. намечает возможности для понимания в мельчайших деталях общих и индивидуальных особенностей всего живого». Энгстрем отметил, что «расшифровка двойной спиральной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты со специфическим парным соединением азотистых оснований открывает фантастические возможности для разгадывания деталей контроля и передачи генетической информации».

После опубликования описания модели в английском журнале «Нейче» в апреле 1953 года тандем Крика и Уотсона распался.

Через год с небольшим Уотсон был назначен старшим научным сотрудником кафедры биологии Калифорнийского технологического института в Пасадене (штат Калифорния). В 1955 году, когда он работал ассистентом профессора биологии в Гарвардском университете Кембриджа (штат Массачусетс), судьба вновь свела его с Криком, с которым он проводил совместные исследования до 1956 года. В 1958 году Уотсон был назначен адъюнкт-профессором, а в 1961 году - полным профессором.

В 1965 году Уотсон написал книгу «Молекулярная биология гена», ставшую одним из наиболее известных и популярных учебников по молекулярной биологии.

С 1968 года Уотсон - директор лаборатории молекулярной биологии в Колд-Спринг-Харборе (Лонг-Айленд). Отказавшись от должности в Гарварде в 1976 году, он посвятил себя руководству исследованиями в лаборатории Колд-Спринг-Харбор. Значительное место в его работе заняли нейробиология и изучение роли вирусов и ДНК в развитии рака.

В 1968 году Уотсон женился на Элизабет Леви, ранее работавшей ассистентом в лаборатории. У них родились два сына. Семья поселилась в доме, построенном в XIX веке на территории университетского городка.

«Уотсон - гений, поэтому он всегда будет возмущать обывателей, - говорит академик Лев Кисилев. - Он все время примерно на 20 лет опережает ситуацию. У него так голова устроена, он ничего с собой сделать не может».

Словно в подтверждение слов российского ученого, Уотсон в очередной раз разразился сенсационным и шокирующим заявлением. Выступая по Британскому телевидению в передаче, посвященной пятидесятилетию своего открытия, Уотсон заявил, что низкий уровень интеллекта является наследственным заболеванием и что молекулярные биологи просто обязаны прибегнуть к возможностям генной инженерии, чтобы одолеть глупость.

«Глупость - это настоящая болезнь, - сказал в телеинтервью Уотсон, занимающий ныне пост президента Лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке. - Если говорить о тех 10 процентах популяции, которые испытывают трудности даже с усвоением программы начальной школы, то в чем причина? Многие говорят, что дело в бедности, педагогической запущенности и тому подобных вещах. А я считаю, что это болезнь, от которой нужно научиться лечить с помощью генетической терапии». По мнению Уотсона, генами, влияющими на внешность человека, тоже следовало бы управлять: «Люди говорят, что это будет кошмаром, если мы сделаем всех девушек красивыми. А я считаю, это будет здорово».

Что касается Крика, то в 1953 году он получил степень доктора философии в Кембридже, защитив диссертацию, посвященную рентгеновскому дифракционному анализу структуры белка. В течение следующего года он изучал структуру белка в Бруклинском политехническом институте в Нью-Йорке и читал лекции в разных университетах США. Возвратившись в Кембридж в 1954 году, он продолжил свои исследования в Кавендишской лаборатории, сконцентрировав внимание на расшифровке генетического кода. Будучи изначально теоретиком, Крик начал совместно с Сиднеем Бреннером изучение генетических мутаций в бактериофагах (вирусах, инфицирующих бактериальные клетки).

К 1961 году были открыты три типа РНК: информационная, рибосомальная и транспортная. После открытия транспортной РНК следовало выяснить, каким образом аминокислоты определяют нужное место при сборке полипептидной цепи.

«Крик предложил адапторную гипотезу, согласно которой в клетке должно существовать, по крайней мере, 20 сортов особых адапторных РНК, роль которых сводится к тому, чтобы соединяться с аминокислотами (отсюда двадцать сортов адапторных РНК - по одному сорту на каждую аминокислоту) и уметь узнавать соответствующий данной аминокислоте кодон, - пишет В.Н. Сойфер. - Поскольку соединение РНК с аминокислотой не могло совершаться без участия ферментов, Крик постулировал существование не менее 20 специфических активирующих ферментов, катализирующих реакцию присоединения каждой аминокислоты к соответствующей адапторной РНК».

В 1962 году Крик стал заведующим биологической лаборатории Кембриджского университета и иностранным членом Совета Солковского института в Сан-Диего (штат Калифорния). В 1977 году он переехал в Сан-Диего, получив приглашение на должность профессора. В Солковском институте Крик проводил исследования в области нейробиологии, в частности, изучал механизмы зрения и сновидений.

В 1983 году совместно с английским математиком Г. Митчисоном он предположил, что сновидения являются побочным эффектом процесса, посредством которого человеческий мозг освобождается от чрезмерных или бесполезных ассоциаций, накопленных во время бодрствования. Ученые выдвинули гипотезу, что эта форма «обратного учения» существует для предупреждения перегрузки нервных процессов.

В книге «Жизнь как она есть: ее происхождение и природа» Крик отметил удивительное сходство всех форм жизни. «За исключением митохондрий, - писал он, - генетический код идентичен во всех живых объектах, изученных в настоящее время».

Ссылаясь на открытия в молекулярной биологии, палеонтологии и космологии, он предположил, что жизнь на Земле могла произойти от микроорганизмов, которые были рассеяны по всему пространству с другой планеты. Эту теорию он и его коллега Лесли Оргел назвали «непосредственной панспермией».

P.S. Френсис Крик ушел из жизни 28 июля 2004 года.

КОНРАД ЛОРЕНЦ

(1903- 1989)

Лоренц - один из тех ученых, чьи труды не только определили прогресс науки, но и оказали сильное воздействие на самопонимание, самознание человека.

Конрад Захариас Лоренц родился 7 ноября 1903 года в Альтенберге, близ Вены, в семье преуспевающего врача Адольфа Лоренца. Детство его прошло в богатом особняке, но большую часть времени мальчик проводил, бродя по окрестностям Альтенберга. Тогда, по словам Лоренца, он проникся «чрезмерной любовью к животным». Он собирает коллекцию птиц и млекопитающих, а дома устраивает настоящий зоопарк, где изучал особенности поведения животных.

Получив начальное образование в частной школе, Конрад попал в престижнейшее учебное заведение - «Шоттен-гимназиум». Здесь зародилось его увлечение теорией Дарвина и принципами эволюции. Но желание Лоренца посвятить себя биологии и палеонтологии не исполнилось: по настоянию отца Конрад поступил на медицинский факультет Венского университета. Неудивительно, что с особым интересом он слушал лекции, которые читали выдающиеся биологи.

Получив диплом врача, Лоренц не занимался медицинской практикой. Его увлекала новая наука этология - наука о поведении животных и человека как биологического существа. Собственно, он и был одним из основоположников этой науки.

Большое значение для Лоренца имела стажировка в двадцатые годы в Англии под руководством известного биолога и мыслителя Джулиана Хаксли. Вернувшись на родину, он начал с наблюдений за поведением птиц, распространив их впоследствии на весь животный мир. Еще в ранней юности, наблюдая за поведением обитателей своего домашнего зоопарка - уток, Лоренц обнаружил, что животные способны передавать друг другу знания, приобретенные путем обучения. Это явление, ставшее полной неожиданностью для науки того времени, потом было названо импринтингом (запечатлением).

В тридцатые годы Лоренц стал одним из признанных лидеров биологии, и вокруг него сложилась группа учеников. В 1930 году Конрад познакомился со своим будущим учеником и единомышленником, голландским биологом Николасом Тинбергеном. Их взгляды, как сказал потом Лоренц, «совпали до неправдоподобной степени».

Перед самым началом мировой войны они высказали революционную гипотезу о том, что инстинктивное поведение начинается с внутренних мотивов, заставляющих животное находить определенный набор стимулов, обусловленных средой или окружением.

После оккупации Австрии гитлеровской Германией Лоренц остался без работы. И хотя благодаря помощи друзей Конрад получил приглашение в Кенигсбергский университет, престижная кафедра Канта не позволила ему работать с животными.

Во время войны ученого мобилизовали и отправили врачом в военный госпиталь в Белоруссии. В 1944 году, при отступлении немецкой армии, Лоренц попал в плен. Он находился в лагере для военнопленных в Армении. Пленных водили на работы, во время которых он сделал одно из своих решающих открытий: «Наблюдая полудиких коз армянского нагорья, я заметил однажды, как уже при первых отдаленных раскатах грома они отыскивали в скалах подходящие пещеры, целесообразно готовясь к возможному дождю. То же они делали, когда поблизости раздавался грохот взрывов. Я вполне отчетливо помню, что при этом наблюдении я внезапно осознал: в естественных условиях образование условных реакций лишь тогда способствует сохранению вида, когда условный стимул находится в причинной связи с безусловным».

Вряд ли подобное наблюдение вызвало бы столь глубокие выводы у обыкновенного ученого.

Как рассказывает А.И. Федоров: «В 1948 году Лоренц одним из первых в числе австрийцев, насильственно мобилизованных в немецкую армию, был освобожден из плена. В лагере он уже начал писать книгу о поведении животных и человека, окончательный вариант которой, составивший итог всей его жизни, - "Оборотная сторона зеркала". За неимением лучших средств он писал гвоздем на бумаге от мешков из-под цемента, пользуясь марганцовкой вместо чернил. Окружающие относились к его занятиям с пониманием. "Профессора", который был старше других пленных, уважало также и лагерное начальство. Когда ему пришло время уезжать, он попросил разрешения взять с собой свою "рукопись". Офицер госбезопасности, от которого это зависело, предложил Лоренцу перепечатать книгу, дав для этого машинку с латинским шрифтом и бумагу. Когда "профессор" это сделал, офицер попросил автора дать честное слово, что в рукописи ничего нет о политике, и разрешил взять ее с собой. Более того, он дал Лоренцу "охранную грамоту", чтобы рукопись не отбирали на этапах! Это кажется невероятным, но Лоренц, лучше нас с вами знавший человеческую природу, не был удивлен. Наконец, усталый, но полный энтузиазма и замыслов, Лоренц возвратился в Альтенберг, к своей семье».

Работы для него на родине не было, и ученый отправляется в ФРГ, где вместе с физиологом Э. фон Гольстом он возглавил институт в Зеевизене, в Баварии. Только теперь он получил достойные условия для исследовательской работы.

В 1963 году вышла книга «Так называемое зло: о природе агрессии», принесшая Лоренцу мировую известность. В этой книге исследователь рассказал о внутривидовой агрессии и ее роли в образовании высших форм поведения.

В конце шестидесятых годов Лоренц по приглашению Австрийской академии наук возвратился на родину. Академия организовала для него Институт сравнительного изучения поведения.

В последние годы жизни Лоренц, как всегда, много работал. Сознавая свою ответственность перед людьми, ученый выступал по венскому радио с популярными лекциями о биологическом положении в современном мире, опубликованными затем под названием «Восемь смертных грехов цивилизованного человечества». Лоренц с тревогой говорил о перенаселении, опустошении жизненного пространства, генетическом вырождение и разрыве с традициями…

В 1973 году вышла в свет окончательная редакция уже упомянутой «Оборотной стороны зеркала» - главной книги Лоренца. Это произведение содержит исключительный по глубине обзор поведения животных и человека и вместе с тем и общую картину современной биологии. Ученый выдвинул интересные гипотезы. Так, в книге изложена гипотеза о происхождении человеческого мышления, а значит, и самого человека. Само происхождение жизни Лоренц также рассматривал как естественное событие, допускающее научное объяснение.

Лоренц говорил о предмете своего исследования: «Этология как отрасль науки возникла тогда, когда при исследовании поведения животных и человека начали применять постановки вопросов и методы, самоочевидные и обязательные со времен Чарлза Дарвина во всех других биологических дисциплинах. Причины такого удивительного запоздания заключаются в истории изучения поведения, которой мы коснемся еще в главе об индоктринировании. Этология рассматривает поведение животных и человека как функцию системы, обязанной своим существованием и своей особой формой историческому ходу ее становления, отразившемуся в истории вида, в развитии индивида и, у человека, в истории культуры. На вопрос о причине: почему определенная система обладает такими, а не другими свойствами, - правомерным ответом может быть лишь естественное объяснение этого хода развития.

В возникновении всех органических форм наряду с процессами мутации и рекомбинации генов важнейшую роль играет естественный отбор. В процессе отбора вырабатывается то, что мы называем приспособлением: это настоящий познавательный процесс, посредством которого организм воспринимает содержащуюся в окружающей среде информацию, важную для его выживания, или, иными словами, знание об окружающей среде».

При этологическом подходе становится очевидным, что каждый акт познания есть взаимодействие между некоторой частью мира, внешней по отношению к организму, и самим организмом или теми его органами, функцией которых является познание.

«Самое удивительное свойство живого - и в то же время больше всего нуждающееся в объяснении - состоит в том, что оно развивается как будто вопреки законам вероятности, в направлении от более вероятного к более невероятному, от более простого к более сложному, от систем с более низкой гармонией к системам с более высокой гармонией, - пишет Лоренц. - Между тем при этом нисколько не нарушаются вездесущие законы физики, и, в частности, второй закон термодинамики сохраняет силу и для живых систем. Все жизненные процессы поддерживаются перепадом рассеивающейся в мире, или, как говорят физики, диссипирующей, энергии. По образному выражению одного из моих венских друзей, жизнь "пожирает отрицательную энтропию".

Все живые системы устроены таким образом, что способны захватывать и накапливать энергию. Отто Ресслеру принадлежит прекрасное сравнение жизни, действующей в потоке диссипирующей мировой энергии, с песчаной отмелью в реке, отложившейся поперек течения и способной задержать тем больше песка, чем больше она уже успела его набрать. Очевидно, что живые системы могут поглощать тем больше энергии, чем больше они уже поглотили ее: в благоприятных условиях живое существо растет и размножается. Много больших животных пожирает, разумеется, больше, чем небольшое число малых. Таким образом, организмы - это системы, получающие энергию в цепи с так называемой положительной обратной связью».

Удивительно, как Лоренц, уже будучи в зрелом возрасте, смог проникнуться идеями основателя кибернетики Винера. Применение кибернетического подхода привело к образованию новой науки: теоретической биологии.

Как отмечает А.И. Федоров: «Всю книгу красной нитью пронизывает "кибернетический подход". Эволюцию уже давно рассматривают как последовательность "мутаций", создающих материал для отбора. Но что такое мутации? Лоренц отбрасывает представление, что мутация - это всегда малое случайное изменение, а весь процесс изменчивости состоит из накопления таких небольших событий. Он видит движущую силу эволюции в образовании новых регулирующих контуров. Когда линейная последовательность процессов, действующих друг на друга в определенном порядке, замыкается в контур, то последний процесс начинает действовать на первый, и возникает новая обратная связь. Такое случайное событие Лоренц называет фульгурацией, от латинского слова, означающего удар молнии. Он представляет себе эволюцию в виде ряда резких скачков, создающих качественно новые свойства живой системы. Таким образом, не только действие уже существующих организмов, но и самое возникновение органического мира получает кибернетическое истолкование».

В 1973 году Лоренцу совместно с Тинбергеном и Карлом фон Фришем была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных».

Лоренц всегда был оптимистом, он верил в человеческий разум и в человеческие инстинкты, контролируемые разумом. В последней главе книги «Так называемое зло» Лоренц писал: «Я верю… в силу человеческого разума, верю в силу отбора и верю, что разум осуществит разумный отбор».

Умер Лоренц в Альтенбурге 27 февраля 1989 года.