Галина Ульянова

персональный сайт

При цитировании ссылка обязательна:Uljanova

Ульянова Г.Н. Первые нобелевские лауреаты: Павлов и Мечников // Удачи минувшего века. М., 2004. С.45-53.

 

В ХХ веке одним из культурных факторов, объединивших человечество, стали Нобелевские премии. Умерший в 1896 г. на вилле в Сан-Ремо изобретатель динамита и владелец предприятий по производству этого взрывчатого вещества швед Альфред Нобель завещал часть своего огромного состояния Стокгольмскому университету для учреждения премий за выдающиеся научные исследования в области физики, химии, физиологии или медицины, за лучшее литературное произведение и за труды, ведущие к осуществлению идеи мира и сближению народов. Премии эти начали вручать с 1901 г.NesterovIPavlov

В числе первых лауреатов премии в области физиологии были сразу два русских ученых – Иван Петрович Павлов и Илья Ильич Мечников. Получение ими премий продемонстрировало высочайший потенциал, достигнутый отечественной естественной наукой в начале ХХ в.

Открытия Павлова и Мечникова носили революционный характер и давали ответы на издавна волновавшие человечество вопросы о причинах здоровья и болезней человека. Ответить на эти вопросы стало реальным только в результате высокого уровня эксперимента, достигнутого в конце XIX века.

 

 

 

Павлов

 

Первым российским лауреатом Нобелевской премии в 1904 г. стал И.П. Павлов. Премии выдающийся ученый был удостоен за разработку физиологии пищеварения. К моменту присуждения премии Павлов получил всемирную известность благодаря монографии «Лекции о работе главных пищеварительных желёз». Эта книга, изданная в 1897 г., почти сразу же была переведена на ведущие европейские языки.

Уроженец Рязани Иван Петрович Павлов (1849-1936) был сыном и внуком священников, и сам 5 лет проучился в духовной семинарии, пока тяга к естественным наукам не взяла верх. И тогда Павлов принял решение поступить в Петербургский университет. Уже с первых лет учебы Иван Павлов показал себя упорным и невероятно трудолюбивым исследователем. Ежедневно он работал по 10, а то и 14 часов. Окончив университет в 1875 г., он продолжил учебу в Медико-хирургической академии, где его оставили работать. Одиннадцать лет (1878-1889) он проработал в клинической лаборатории у ведущего русского врача-ученого Сергея Петровича Боткина и здесь получил навыки блестящего экспериментатора. Боткин разглядел в молодом исследователе огромные задатки и поддержал перед руководством Академии кандидатуру Павлова для зарубежной стажировки. В Германии И.П. Павлов провел два плодотворных года в передовых лабораториях Гейденгайна в Бреслау и Людвига в Лейпциге. Так, в послеуниверситетские годы он впитал от своих наставников всё лучшее, что могли ему дать отечественная и европейская академические традиции.

В 1890 г. в Петербурге было создан научно-исследовательский Императорский Институт экспериментальной медицины, оборудованный на момент своего открытия лучше всех подобных  учреждений в Европе. Сюда и пригласили работать 40-летнего профессора Павлова. Последующие 46 лет деятельности ученого (всего Павлов прожил 86 лет) были связаны с этим учреждением. В Институте экспериментальной медицины, где было создана уникальная хирургическая клиника для проведения экспериментов на животных, Павлову удалось на основе данных многочисленных опытов выстроить стройную теорию, объяснявшую механизмы пищеварения млекопитающих, включая человека.

Для этого Иван Петрович Павлов разработал и осуществил хирургическим путем ряд экспериментов, которые до него никто не делал, в том числе: выведение из строя печени, иссечение блуждающих нервов, наложение фистул, создание изолированного желудочка. Павлов считал эксперимент основой научных выводов. Его любимый афоризм гласил: «Факты – это воздух ученого». Экспериментируя на собаках, Павлов показал, что секреторная деятельность желез пищеварительного тракта имеет нервную регуляцию.

К примеру, Павлов придумал с виду простой, но чрезвычайно остроумный метод исследования, получивший название «мнимое кормление». Оперированная собака с перерезанным пищеводом (концы которого были выведены наружу на шее) поглощала пищу. Хотя пища не доходила до желудка, тем не менее в желудке через несколько минут после начала кормления начинал выделяться желудочный сок, секреция которого продолжалась два-три часа – сок выделялся через наложенную на желудок фистулу («павловские» фистулы представляли собой отверстие в брюшную полость, позволяющее наблюдать за деятельностью пищеварительного тракта). Однако, после двухсторонней перерезки блуждающих нервов, по которым импульсы шли от нервной системы к желудку, сокоотделение отсутствовало. Этот эксперимент доказывал, что ведущую роль в регуляции процесса пищеварения играет центральная нервная система.

В другом эксперименте Павлов с учениками, по способу, придуманному в 1877 г. российским хирургом Экком, соединил воротную вену с нижней полой веной так, чтобы кровь пошла в обход печение. Последующие клинические наблюдения показали, что если кровь не проходит через печень, то не происходит ее очищения, и организм быстро засоряется, подвергаясь интоксикации. Так была доказана роль печени в обезвреживании токсических веществ.

В эксперименте с «изолированным желудочком» из целого желудка вырезался продольный кусок. При сохранении нервных связей с большим желудком удавалось установить, что иннервацию желудочковых желез осуществляют блуждающие нервы.

Благодаря этим экспериментам был понят процесс пищеварения. Павлов установил, что именно психические рефлексы регулируют пищевое поведение. Эта идея заложила основу понимания патологии пищеварения и дала для последующих поколений физиологов и практических врачей ключ к излечению многих заболеваний желудочно-кишечного тракта. Павлов связал свои исследования с насущными проблемами повседневной жизни. Ведь в России в период 1901-1913 гг., по официальным данным, наибольшее число больных (18% от всего числа) приходилось на болезни пищеварительных органов.

Сейчас общепризнанно, что именно после создания концепции академика И.П. Павлова хаос, господствовавший в лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, стал заменяться стройной системой лечения. Примечательно, что созданная более ста лет назад концепция И.П. Павлова о психической регуляции пищевого поведения не устарела в свете данных современной науки, напротив, она развивается в исследованиях ученых и во врачебной практике.

Целостная концепция Павлова (которому в 1907 г. было присвоено звание академика) позволила по-новому взглянуть на человеческий организм, поставить вопрос о его резервах, о приспособляемости функций к окружающей среде. Выступая в Стокгольме с речью при вручении ему Нобелевской премии, И.П. Павлов сказал: «Животный организм представляет крайне сложную систему, состоящую из почти бесконечного ряда частей, связанных как друг с другом, так и в виде единого комплекса с окружающей природой и находящихся с ней в равновесии. Равновесие этой системы, как и всякой другой, является условием ее существования. Там, где мы в этой системе не умеем найти целесообразных связей, это зависит только от нашего незнания, что, однако, вовсе не обозначает, что эти связи пери продолжительном существовании системы не имеются налицо».

В жизни Павлов был очень энергичным и светлым человеком, производил на окружающих большое впечатление своим гармоничным обликом настоящего русского богатыря. По словам одного из мемуаристов, Павлов был «хорошего роста, хорошо сложен, ловок, подвижен, очень силен, любил говорить и говорил горячо, образно и весело... У него были русые кудри, длинная русая борода, румяное лицо, ясные голубые глаза, красные губы с совершенно детской улыбкой и чудесные зубы».

Ученики и коллеги любили его за добрый нрав и справедливость в отношениях с подчиненными. Он оценивал сотрудников, прежде всего по их преданности делу коллектива.

После получения Нобелевской премии И.П. Павлов продолжил свои новаторские исследования. Он посвятил себя исследованию высшей нервной деятельности, создал учение об условных рефлексах. Он считал, что существует безусловный рефлекс – врожденная реакция организма на внешние раздражители, и условный рефлекс – как результат накопления организмом индивидуального опыта. Таким образом, условный рефлекс является наивысшей в контексте эволюции формой приспособления организма к среде. Изучая процессы в коре больших полушарий головного мозга, Павлов много сделал для изучения проблемы сна. Под влиянием идей Павлова стала возможным разработка методов лечения невротических нарушений.

После революции 1917 г. И.П. Павлов, несмотря на ряд интересных предложений из-за рубежа, остался работать в России – он не считал порядочным бросать свое созданный в течение предыдущих 30 лет и великолепно оснащенный научной аппаратурой институт, бережно выпестованный коллектив учеников-единомышленников. Даже в условиях разрухи, охватившей Россию после революции и гражданской войны, пожилой, но чрезвычайно энергичный и бодрый академик продолжал интенсивно работать.

Когда содержание подопытных животных в условиях Петрограда стало совсем тяжелым (были проблемы с отоплением, освещением, подачей воды, кормлением), Павлов добился создания при Институте экспериментальной медицины загородной Биостанции на базе совхоза Колтуши в 12 километрах от Петрограда. Колтуши в дальнейшем приобрели мировую известность как исследовательский центр физиологии и патологии высшей нервной деятельности, как «столица условных рефлексов», которую посещали мировые знаменитости, приезжавшие в СССР: датский физик, лауреат нобелевской премии 1922 г. Нильс Бор, английский писатель-фантаст Герберт Уэллс, известный американский клиницист Джон Келлог. Поработать вместе под руководством Ивана Петровича Павлова, в одном коллективе с русскими учеными на биостанции в Колтушах в 1920-х – и до середины 1930-х гг. было очень престижным, и сюда приезжали физиологи, биологи, хирурги со всего мира – из Германии, Голландии, Великобритании, США.

Прошло почти 70 лет после смерти академика Павлова, однако его имя продолжает быть символом гигантского потенциала человеческого мозга, его больших способностей в постижении тайн человеческого существования. Важно отметить и то, что появление такого ученого, как Павлов, было предопределено и подготовлено всем ходом развития русской науки во второй половине XIX в. – у него были великолепные учителя, он имел возможность совершенствоваться в Европе, он развивал экспериментальную деятельность в условиях наилучшей по оборудованию лабораторной базы в мире.

 

Мечников

 

В значительной мере развитие биологии и экспериментальной медицины ХХ в. определили выдающиеся открытия еще одного российского нобелевского лауреата – Ильи Ильича Мечникова (1845-1916). Нобелевскую премию 1908 г. в области физиологии и медицины почетный член Петербургской Академии наук (с 1902 г.) И.И. Мечников получил за разработку теории иммунитета (вместе с немецким биологом Паулем Эрлихом, разработавшим биохимические аспекты процессов иммунитета). Исследования Мечникова дали ответ на вопрос: почему и в какой степени организм человека невосприимчив к инфекционным заболеваниям.mechnikov

Создание стройной теории заняло 25 лет жизни ученого. В 1882 году он обнаружил явление фагоцитоза, при котором особые клетки-фагоциты блокируют и уничтожают болезнетворные микроорганизмы в возникшем очаге воспаления в глубоких тканях, и на следующем этапе, в лимфатических узлах. Огромную роль фагоцитоз играет при заживлении ран. Однако, эта теория не встретила поддержки коллег – господствовало неподтвержденное экспериментально убеждение, что борьба организма с инфекцией осуществляется какими-то свойствами крови, лимфы или других соков тела. Мечников в начале пути был одинок в своей идее. Однако, проводившиеся параллельно в нескольких странах опыты с реакцией белых крыс на введенные им бактерии сибирской язвы дали убедительное подтверждение фагоцитарной теории.

К 1892 г. Мечниковым (уже в Париже, в институте Луи Пастера, который высоко оценил перспективы русского ученого и пригласил работать к себе) была разработана сравнительная патология воспаления. В последующее десятилетие работа над разработкой фагоцитарной теории иммунитета продолжалась, и ее результатом стала монография «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» (1901). Теория иммунитета стала ключом к изучению природы таких болезней, как холера, сифилис, туберкулез, брюшной тиф. Одержимый идеей противостояния болезням Мечников прививает себе холеру, чтоб на собственном организме проверить свои гипотезы о действии болезнетворных бактерий. Ему удается найти способы излечения и выжить.

Как и Павлов, Мечников принадлежал к тому поколению русских ученых, которое выросло в эпоху 1860-х гг., которые философ Н.А. Бердяев назвал «диктатурой естественных наук».

Детство Мечникова прошло среди благодатной украинской природы, в имении родителей Ивановка Харьковской губернии. Мечниковы были небогатыми помещиками, сдававшими землю в аренду. Детям стремились дать хорошее образование: три брата стали юристами, а два (среди них Илья) – учеными. Илью было невозможно оторвать от чтения книг, а в возрасте 12 лет он, достав у студентов микроскоп, страстно увлекся исследованием строения и развития инфузорий. Будучи 16-летним гимназистом, он написал первую научную статью и послал ее в «Бюллетень Московского общества испытателей природы». В 18 лет он опубликовал научную работу в Германии, а в 19 лет (1864) выступил с двумя докладами на общегерманском съезде биологов и врачей в Гессене, поразив участников съезда своим юным возрастом. Взлет юного таланта был столь ярким, что слухи о харьковском вундеркинде уже в начале 1860-х гг. достигли Петербурга (об этом писал в воспоминаниях К.А. Тимирязев).

Студентом Харьковского университета, Мечников, по рекомендации знаменитого хирурга Пирогова, получил государственную стипендию для стажировки в Европе. Два года он провел в лабораториях Германии и Италии (в Гессене, на острове Гельголанд и на Неаполитанской биологической станции), и это дало ему возможность понять, какие научные приоритеты существуют на переднем крае биологических исследований.

Вернувшись в Россию Мечников защитил магистерскую и докторскую диссертации в Петербурге, удивительно рано – в 25 лет – получил должность профессора. и последующие 12 лет работал профессором в Новороссийском университете в Одессе. В 1882 г. уйдя из университета в знак протеста против насаждения административного произвола в учебном заведении, Мечников вместе со своим учеником, видным бактериологом Н.Ф. Гамалеей создал в Одессе первую в России (и вторую в мире) бактериологическую станцию, где велось изучение актуальной проблемы борьбы с инфекционными заболеваниями.

В 1883 г., когда в Одессе проходил съезд русских естествоиспытателей и врачей, 38-летний ученый блестяще изложил основные идеи теории фагоцитоза перед научным сообществом в докладе «О целебных силах организма». С 1887 г. Мечников жил во Франции (оставаясь российским гражданином и ежегодно приезжая отдыхать в Россию летом). Он работал в институте Пастера в Париже – лучшем в мире бактериологическом исследовательском центре, где ему предоставили лабораторию для исследований. С 1905 г. Мечников стал заместителем директора Пастеровского института.

Его исследования привлекали большой интерес научного сообщества необычной постановкой задач и глубокой проработанностью экспериментов. В качестве подопытных животных использовались шимпанзе, морские свинки, белые крысы, которым прививались холера, сифилис, туберкулез, сибирская язва, и на этих же животных проверялось действие вакцин и лекарственных препаратов. В 1891 г. Мечников, которому  было всего 45 лет, за свои научные достижения был избран почетным доктором Кембриджского университета и членом-корреспондентом Академии естественных наук в Филадельфии.

Русские газеты и журналы в январе 1900 г. сообщали: «Из Парижа только что пришли вести о новом удивительном открытии нашего соотечественника профессора Мечникова. Это открытие если не сулит нам вечную молодость, то, во всяком случае, отсрочивает на много лет гибель человека – его смерть. Победить анемию можно увеличением в организме красных кровяных телец. Насколько именно может быть продлена человеческая жизнь, нельзя, но во всяком случае ... в Англии в начале нынешнего столетия один старик дожил до 260 лет.

Вот какая долгая жизнь предстоит людям, если профессору Мечникову удадутся его дальнейшие опыты, так блестяще начавшиеся. Очевидно теперь взоры всего человечества будут направлены на институт Пастера в Париже – направлены со страхом и надеждой».

Парадоксально, но даже находясь за пределами Родины, И.И. Мечников сумел создать российскую научную школу микробиологов. Свыше тысячи русских ученых и врачей прошли за почти тридцатилетний период (1887-1916) стажировку у Мечникова в Пастеровском институте, и среди них все выдающиеся бактериологи начала ХХ в.

Мечникова, как настоящего интеллигента своего времени, волновали не только узкие научные вопросы. Он увлекательно излагал свои взгляды, размышляя о жизни и смерти, о смысле человеческого появления и существования. Например, его книга «Этюды оптимизма», впервые изданная в 1907 году, и переиздававшаяся в 1980-х годах, и сейчас читается на одном дыхании всеми, кого волнует вопрос о том, как дольше сохранять остроту мысли и легкость тела.

 

*     *     *

 

Получение в первом десятилетии ХХ в. сразу двух Нобелевских премий русскими учеными не было случайностью. Это событие было подготовлено целым рядом обстоятельств.

Во-первых, российские гении созревали и самоопределялись в русле европейской науки. Связи между научными школами были тесными, а стажировки за рубеж «для подготовки к профессорскому званию» финансировались Министерством народного просвещения. Выпускники даже провинциальных гимназий владели ведущими европейскими языками (особенно, французским и немецким). В западных научных центрах охотно принимали российских стажеров – работоспособных, прилежных, с хорошей клинической школой и высокой готовностью к эксперименту.

Во-вторых, российские ученые отличались навыками работы в большом коллективе, контактностью, умением организовать заинтересованную работу группы исследователей-единомышленников.

И, в-третьих, они не замыкались в рамках только науки – им было свойственно воспринимать идею, которую они изучали, в широком гуманистическом контексте выживания человечества.

Всё это определило значимость идей Ивана Петровича Павлова и Ильи Ильича Мечникова и в наши дни.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Письмо Галине Ульяновой