А.А. ЗАМЯТНИН,
Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН

Рассказы о биологах

Крупнейшие российские биологи XX в.: К.А. Тимирязев, И.И. Мечников, И.П. Павлов, Н.К. Кольцов, Н.И. Вавилов, В.А. Энгельгардт, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Б.Л. Астауров, А.Н. Белозерский, И.А. Рапопорт. (Верхние тонкие линии отражают период жизни ученого, а нижняя жирная черта – годы жизни Т.Д. Лысенко)

Мои рассказы посвящены биологам минувшего, XX в. Обо всех, конечно же, не расскажешь. Пришлось выбрать тех, которые сделали нечто такое, за что их можно причислить к классикам. А кто такой классик? По-моему, это тот, чьи труды внесли ощутимый вклад в познание природы, о чьих научных достижениях, хотя бы в общих чертах, знают не только специалисты. Такой выбор, возможно в чем-то субъективный, и был мною сделан. На этот выбор могли оказать влияние и род моей деятельности, и то, что многих из них мне довелось видеть и слышать, а с некоторыми и быть близко знакомым. Большинство героев моего рассказа жили и работали в условиях послереволюционной России, хотя все без исключения родились до 1917 г. Не все они получили в России должное признание при жизни, но в мировой науке, которая не имеет границ, все они являются открывателями, основоположниками и первопроходцами.

Итак, перед нами десять портретов российских биологов, расположенных в хронологическом порядке по году рождения с середины XIX в. Самый первый из них, Климент Аркадьевич Тимирязев, родился в 1843 г. и дожил до послереволюционных времен. Самый же «молодой» – Иосиф Абрамович Рапопорт, родившийся в 1912 г., ушел из жизни последним, в 1990 г.

В советские времена одни из биологов, о которых пойдет речь в этой статье, были широко известны, их жизни и творчеству посвящались статьи, книги, публиковались подробные очерки в энциклопедиях. К ним относятся в основном те, пик творческой деятельности которых пришелся на годы, предшествовавшие установлению в России советской власти. О других же доступная информация отсутствовала или была довольно скудной. Большинство из них имели прямое отношение к генетике. Эта область науки, связанная, в первую очередь, с именем Менделя, а также с именами Моргана и Вейсмана, бурно развивалась за рубежом. Советская же власть руками Лысенко долгие годы боролась с «менделизмом-морганизмом» и «вейсманизмом», поддерживала так называемое «мичуринское учение», и те биологи, чьи работы и мировоззрение в него не вписывались, подвергались преследованиям.

В одной статье невозможно охватить все стороны деятельности одного, а тем более десяти крупных ученых. Поэтому наш рассказ будет больше похож на экскурсию по галерее портретов с развернутыми подписями, в которых мы постараемся кратко отразить их научные достижения, степень признания их деятельности и привести высказывания героев рассказа, дополняющие представления о них как об ученых и личностях.

К.А. Тимирязев

Главным делом жизни К.А. Тимирязева было исследование действия солнечных лучей на растение. Своими опытами он показал, как растение усваивает солнечные лучи и они превращаются в ту зеленую массу, которая служит основой существования всего животного мира на Земле. Создав новые методики и новую аппаратуру, Тимирязев установил, что ассимиляция растениями углерода из углекислоты воздуха происходит за счет энергии солнечного света, главным образом в красных и синих лучах, наиболее полно поглощаемых хлорофиллом. Им были открыты закономерности фотосинтеза растений и продемонстрировано, что интенсивность фотосинтеза пропорциональна поглощенной энергии при относительно низких интенсивностях света, но при их увеличении постепенно достигает стабильных величин и далее не меняется, т.е. открыты явления светового насыщения фотосинтеза.

К.А. Тимирязев, блестящий популяризатор науки, прочитал в Политехническом музее огромное число публичных лекций, где его слушателями были все желающие и среди них немалую часть составляли школьники. Содержание своих лекций он затем публиковал в книгах. Среди них наиболее известна «Жизнь растения» (1878 г.), выдержавшая десятки изданий на русском и иностранных языках. Это классический пример популяризации науки, представляющий собой образец общедоступного курса физиологии растений. И сегодня эта книга читается с большим интересом.

В Москве сооружен памятник Тимирязеву, создан мемориальный музей-квартира. Имя К.А. Тимирязева присвоено Московской сельскохозяйственной академии, Институту физиологии растений Российской академии наук. Его именем названы один из районов Москвы и улицы во многих городах России. Российская академия наук раз в три года присуждает премию имени Тимирязева за лучшие работы по физиологии растений и ежегодно проводит Тимирязевские чтения.

Тимирязев был членом Лондонского Королевского общества (1911 г.), почетным доктором университетов в Глазго, Кембридже и Женеве, членом-корреспондентом Эдинбургского ботанического общества, почетным членом многих русских университетов и научных обществ.

На памятнике в Москве, у Никитских ворот, Тимирязев изображен строгим, в длинной средневековой одежде почетного доктора старейшего в Англии Кембриджского университета. Уникальность этого памятника заключается еще и в том, что на его пьедестале вычерчен один из графиков, полученных ученым при исследовании фотосинтеза.

Памятник К.А. Тимирязеву на площади
Никитских ворот в Москве

Некоторые высказывания К.А. Тимирязева:

• «Ни морфология, со своим блестящим и плодотворным сравнительным методом, ни физиология, со своим еще более могущественным экспериментальным методом, не покрывают всей области биологии, не исчерпывают ее задач; и та, и другая ищет дополнения в методе историческом».

• «С первых шагов своей умственной деятельности я поставил себе две параллельные задачи: работать для науки и писать для народа, т.е. популярно».

• «В состав того, что мы называем человечеством, входит более мертвых, чем живых».

И.И. Мечников

В начальный период своей научной деятельности Мечников занимался исследованиями в области зоологии и сравнительной эмбриологии беспозвоночных. Совместно с А.О. Ковалевским (1840–1890) он разработал учение об общих закономерностях развития беспозвоночных и позвоночных животных, явившееся убедительным доказательством их родства. Позже им была создана теория происхождения многоклеточных организмов.

Исследуя внутриклеточное переваривание чужеродных частиц в организме личинки морской звезды, Мечников пришел к открытию фагоцитоза как защитной клеточной реакции. Для решения вопроса, могут ли подвижные клетки защищать сложные многоклеточные организмы от различных вредных воздействий, он поставил следующий опыт: ввел в прозрачное тело личинки морской звезды шип розы и проследил, будет ли шип окружен подвижными клетками и насколько быстро они способны противодействовать вредным влияниям внешней среды. Шип розы, погруженный в тело морской звезды, вскоре оказался облепленным подвижными клетками. Продолжая наблюдения, Мечников сделал вывод о том, что подвижные клетки сложных организмов поглощают и переваривают вредные для организма частицы и вещества. Эти подвижные клетки получили название фагоцитов, или «клеток-пожирателей», а само явление было названо фагоцитозом. За открытие фагоцитоза в 1908 г. он был удостоен Нобелевской премии с формулировкой «за труды по иммунитету».

В 1888 г. знаменитый французский ученый Луи Пастер (1822–1893) пригласил Мечникова возглавить лабораторию в своем институте. Там Илья Ильич проработал до конца своей жизни, никогда не порывая связь с Родиной. В последние годы Мечников занимался проблемами, связанными с опасными инфекциями (холерой, чумой, брюшным тифом и др.), а также старением организма. В 1985 г. в Париже, в институте Пастера открыт памятник И.И. Мечникову.

Мечников был почетным членом Парижской, Венской, Румынской, Нью-Йоркской, Бельгийской и ряда других академий наук, членом научных обществ различных стран мира. Имя Мечникова присвоено многим научным и лечебным учреждениям в нашей стране. Российская академия наук учредила Золотую медаль и премию его имени, которые присуждаются за выдающиеся работы по биологии и заслуги в борьбе с инфекционными заболеваниями.

Имя Мечникова связано с популярным коммерческим способом приготовления йогурта. В его честь названа группа природных пептидов – мечниковины.

Некоторые высказывания И.И. Мечникова:

• «Нет в мире непонятного, многое не понято» (эти слова начертаны на памятнике Мечникову во дворе больницы его имени в Санкт-Петербурге).

• «Мне скоро минет 68 лет. Это такой возраст, когда стариков нужно гнать в шею».

И.П. Павлов

Об этом ученом и о его деятельности написано так много, что нет необходимости детально характеризовать его жизнь и творчество. Все, в том числе и школьники, знают, что Павлов – автор учения о высшей нервной деятельности и создатель современных представлений о процессе пищеварения.

И.П. Павлов первым провел революционный эксперимент (ставший ныне классическим) с голодной собакой, которая должна была реагировать на звук колокольчика, ассоциировавшийся у нее с едой.

Метод фистул, разработанный Павловым, стал крупнейшим достижением в экспериментальной биологии. Он позволял исследовать работу желез при разных условиях и составе пищи. Операция не нарушала нормальных связей организма со средой и в то же время позволяла проводить длительные наблюдения.

Ни один физиолог мира не был так знаменит, как Павлов. Он был избран членом Академий наук 22 стран и почетным членом 28 научных учреждений.

В 1904 г. первым из российских ученых Павлов был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «за работу по физиологии пищеварения, благодаря которой было сформировано более ясное понимание жизненно важных аспектов этого вопроса».

В 1927 г. Павлов оказался единственным в президиуме Академии наук СССР, кто проголосовал против назначения партийных функционеров в Академию. Он написал письмо И.В. Сталину, в котором были такие строки: «В свете того, что вы делаете с русской интеллигенцией, деморализуете ее и лишаете ее всяких прав, – мне стыдно называть себя русским». В конце 1920-х гг. в качестве антикоммунистического жеста Павлов не пустил в свою лабораторию Николая Бухарина, наркома образования. В последние годы жизни Павлов стал более лоялен к власти и даже заявлял, что в стране происходят явные перемены к лучшему. Этот перелом произошел, по всей видимости, в результате увеличения государственных ассигнований на науку.

На XII Медицинском конгрессе в Париже в 1900 г. Павлов первым употребил словосочетание «молекулярная физиология». Это было задолго до того, как родилась новая наука – молекулярная биология.

В 1935 г. в нашей стране проходил XV Международный конгресс физиологов, на котором ученые всего мира назвали Павлова «cтарейшиной физиологов Мира».

Имя Павлова присвоено многим научным и лечебным учреждениям в нашей стране. Российская академия наук учредила Золотую медаль и премию его имени, которые присуждаются за выдающиеся работы по биологии и заслуги в борьбе с инфекционными заболеваниями.

Некоторые высказывания И.П. Павлова:

• «Что ни делаю, постоянно думаю, что служу этим, сколько позволяют мне мои силы, прежде всего моему отечеству, нашей русской науке. И это есть и сильнейшее побуждение, и глубокое удовлетворение».

• «Если я рассуждаю логично, это значит только то, что я не сумасшедший, но вовсе не показывает, что я прав».

• «На тот социальный эксперимент, который коммунисты проводят в стране, я не пожертвовал бы даже лягушачьей лапки».

• «Только пустые люди не испытывают прекрасного и возвышенного чувства Родины».

• «Счастье человека – где-то между свободой и дисциплиной».

• «Алкоголь гораздо больше причиняет горя, чем радости всему человечеству, хотя его и употребляют ради радости».

• «Отдых – это перемена занятий».

• «Помните, что наука требует от человека всей его жизни».

Н.К. Кольцов

Николай Константинович Кольцов относился к ученым, которые больше внимания уделяют своим ученикам, чем оформлению на бумаге собственных научных работ. Им опубликовано лишь несколько десятков статей. Однако какие это были работы!

Он заложил основы новой науки – биологии развития и первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом (1927 г.), предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики. Это позволяет считать Кольцова одним из основоположников современной молекулярной биологии и генетики.

Главное детище Кольцова – Институт экспериментальной биологии, открывшийся в 1917 г. С 1922 г. Кольцов начал выпускать журнал «Успехи экспериментальной биологии», а с 1925 г. – «Журнал экспериментальной биологии» (в настоящее время это «Журнал общей биологии»).

Биография Н.К. Кольцова трагична. Последние годы жизни ученого были омрачены нападками на основные фундаментальные положения современной биологии и ряда ее областей, таких как генетика, цитология, теория эволюции и др. Многочисленные псевдоученые и «красные профессора» стали отрицать роль хромосом в наследственности, тех хромосом, изучению которых Н.К. Кольцов посвятил значительную часть своей научной деятельности. Являясь в свое время самой крупной фигурой в области генетики и цитологии, Н.К. Кольцов, наряду с Н.И. Вавиловым, принял на себя основной удар антинаучного догматизма и коммунистического мракобесия. В 1938 г. Н.К. Кольцов ушел с поста руководителя Института экспериментальной биологии, которому отдал 22 года жизни. Через два года, 2 декабря 1940 г., не выдержав травли, Николай Константинович умер в Ленинграде от обширного инфаркта. А биология нашей страны на многие годы оказалась под гнетом неучей, возглавляемых Лысенко.

Среди учеников Кольцова было множество талантливых ученых, среди которых Б.Л. Астауров и Н.В. Тимофеев-Ресовский, также прославившие отечественную биологию своими выдающимися достижениями.

Именем Кольцова назван Институт биологии развития Российской академии наук.

Бывшее здание Института экспериментальной биологии, созданного Н.К.Кольцовым в 1917 г. (Воронцово поле, д. 6, вид с Яузского бульвара, ныне здание посольства Индии)

Некоторые из высказываний Н.К. Кольцова:

• «Биологи ждут, когда методы рентгеноструктурного анализа будут усовершенствованы настолько, что можно будет при их помощи изучить кристаллическую структуру внутриклеточных скелетных твердых структур белкового и иного характера».

• «Как я желал, чтобы все проснулись, чтобы все проснулись (об обстановке в стране и в науке)».

Н.И. Вавилов

Известный растениевод, академик Д.Н. Прянишников (1865–1948) так охарактеризовал личность Вавилова: «Николай Иванович – гений, мы не сознаем этого только потому, что он наш современник». И такой человек умер в тюрьме!

Вавилов является основоположником учения о Центрах возникновения культурных растений. Он установил 7 главных центров: пять в Старом Свете и два в Новом. Будучи путешественником, ученый побывал в Северной и Южной Америке, США, Канаде, Афганистане, Англии, Германии, Франции, Швеции, Дании, Иране, Китае, Корее, Японии, на Тайване, в Северной Африке, Средиземноморье и других местах. Собранные материалы дали возможность создать богатейшую коллекцию культурных растений мира и их дикорастущих предков, которая является национальным достоянием.

В 1930 г. Вавилов сформулировал Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости у близких видов и родов, который по значимости сравнивают с периодической системой Д.И. Менделеева. Знание этого закона позволило, например, найти негорькие, подходящие для пастбищных животных формы люпина, одновременно обогащающие почву азотом.

Н.И. Вавилов является основоположником учения об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям, продолжившего общее учение об иммунитете, развитое И.И. Мечниковым.

Начиная с середины 1930-х гг. Вавилов являлся главным и наиболее авторитетным оппонентом Лысенко, обещавшего быстрое восстановление сельского хозяйства путем «воспитания» растений. Это послужило причиной того, что во время очередной экспедиции в только что присоединенную Западную Украину 6 августа 1940 г. Вавилов был арестован (постановление на арест было утверждено лично Л.П. Берией). Решением Военной коллегии Верховного суда СССР под председательством В.В. Ульриха 9 июля 1941 г. он был признан виновным в принадлежности к антисоветской организации «Трудовая крестьянская партия», во вредительстве и шпионаже, был приговорен к высшей мере наказания. На суде Вавилов отверг все обвинения. Длительное время провел в камере смертников в Бутырской тюрьме в ожидании расстрела. Позднее был переведен в саратовскую тюрьму, где и умер от голода.

По инициативе Н.И. Вавилова в нашей стране был организован ряд научно-исследовательских учреждений. Так, в системе Академии сельскохозяйственных наук были созданы: Институт зернового хозяйства Юго-Востока Европейской части СССР; Институт плодоводства, овощеводства и субтропических культур; Институты кормов, кукурузы, картофеля, хлопководства, льна, конопли, масличных культур, сои, виноградарства и чайного дела.

Н.И. Вавилов состоял членом и почетным членом многих зарубежных академий, в том числе Английской (Лондонское Королевской общество), Индийской, Аргентинской, Шотландской; был избран членом-корреспондентом Академии наук в Галле (Германия) и Чехословацкой академии, почетным членом Американского ботанического общества, Линнеевского общества в Лондоне, Общества садоводства Англии и др.

В 1965 г. учреждена премия имени Вавилова. В 1967 г. его имя присвоено Всесоюзному институту растениеводства. В 1968 г. учреждена Золотая медаль имени Н.И. Вавилова, присуждаемая за выдающиеся научные работы и открытия в области сельского хозяйства.

Некоторые высказывания Н.И. Вавилова:

• «Растениеводу-исследователю предстоит нелегкое начало: ощупью вступать в запутанный лабиринт биологической науки».

• «Жизнь коротка, а так много нужно сделать».

• «Жизнь тяжела, но, к счастью, коротка».

• «На костер пойдем, гореть будем, но от своих убеждений не откажемся!»

В.А. Энгельгардт

С именем этого ученого связано открытие окислительного фосфорилирования. При инкубировании эритроцитов он обнаружил, что соответственно количеству поглощенного ими кислорода из инкубационной среды исчезает неорганический фосфат и появляется особая форма пирофосфата. Это вещество оказалось аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ). Таким образом, Энгельгардт установил, что энергия, высвобождающаяся в результате окислительных процессов при дыхании клеток, не рассеивается в виде тепла, а накапливается при соединении молекул ортофосфата пирофосфатными связями.

Позднее, вместе со своей супругой, Милицей Николаевной Любимовой, Владимир Александрович установил, что энергия, необходимая мышце для совершения механической работы, освобождается при гидролизе пирофосфатных связей АТФ, катализируемом основным белком мышц – миозином. Таким образом, стало ясно, что сократительный белок миозин является ферментом АТФазой. Эти работы определили целые направления исследований в биохимии и биофизике на многие годы вперед во всем мире.

В 1959 г. Энгельгардтом был основан академический Институт физико-химической и радиационной биологии, переименованный затем в Институт молекулярной биологии и носящий теперь имя Энгельгардта.

Энгельгардт был избран почетным членом многих академий и обществ различных стран мира – Австрии, Болгарии, Германии, Индии, Польши, США, Франции и Шотландии.

Во времена Лысенко, не будучи прямо связан с генетикой, он избежал репрессий. Однако его высказывания бывали очень смелыми и, встречаясь с Лысенко в Академии наук, он мог сказать этому человеку все, что о нем думает. Например, вернувшись как-то с очередного академического заседания, Энгельгардт рассказывал: «Только что виделся с Трофимом, он меня спрашивает: «Что же вы, Владимир Александрович, все на меня камень держите за пазухой?» А я ему отвечаю: «Почему за пазухой? Я его уже давно держу открыто, в кулаке!»

Энгельгардт не боялся показаться неумным, он смело мог сказать: «Я этого не понимаю, объясните мне».

И еще одно его суждение:

• «Чем отличается молекулярная биология от биохимии? В биохимии все можно нарисовать на листе бумаги. А молекулярная биология – это выход в пространство».

Окончание следует