Эврики и эйфории. Об ученых и их открытиях - Уолтер Гратцер

Флеминг часто говорил мне, что не заслуживает Нобелевской премии, а я вынужден был с пеной у рта доказывать ему обратное. Он ничуть не актерствовал, он действительно так думал, по крайней мере в 1945-1946-м. В то же время он искренне признавался, что получает удовольствие от своей незаслуженной славы, и мне это в нем нравилось. Не знаю, вел ли он себя иначе с другими, но, пожелай он изображать из себя великого ученого при мне или В присутствии других коллег-ученых, он понял бы, что мы не больше впечатлены его заслугами, чем он сам.

Не до конца ясно, при каких обстоятельствах все бремя славы открывателя пенициллина свалилось на плечи Флеминга. Именно его имя, и ничье другое, стало ассоциироваться в массовом сознании с изобретением антибиотиков, что не могло не вызвать обиду у Флори и его коллег. Тут, конечно, приложила руку вторая жена Флеминга Амалия, однако авторитетный биограф Флеминга и Флори Гвин Макфарлейн возлагает вину за это в первую очередь на сэра Элмрота Райта, приписавшего открытие одному Флемингу (и, соответственно, отделению прививок больницы Святой Марии) в экстравагантном письме, направленном в редакцию газеты The Times; второй виновник — уважаемый декан Медицинской школы больницы Святой Марии Чарльз Макморан Вильсон, лорд Моран, стремившийся, чтобы львиная доля почестей досталась именно его учреждению.

Моран, прозванный коллегами Чарли-штопор (он славился своей поразительной изворотливостью), во время Второй мировой войны и после был личным врачом Уинстона Черчилля; особое осуждение он навлек на себя, когда опубликовал интимные подробности болезней Черчилля и тем самым нарушил принцип врачебной тайны. Возвращаясь в 1944 году с Тегеранской конференции, после исторической встречи со Сталиным и Рузвельтом, Черчилль заболел воспалением легких. Военный доктор в Каире, где лечился премьер-министр, настаивал на лечении пенициллином, но Моран, который наверняка пребывал в неведении относительно эффективности нового препарата, эту идею не поддержал; Черчилль принимал суль-фонамид и выздоровел. Однако позже пустили слух, который лукавый Моран опровергать не стал, что именно пенициллин чудесным образом спас Черчиллю жизнь. Несмотря на все усилия Морана, Нобелевский комитет все-таки вспомнил про заслуги Флори и Чейна.

Успех пенициллина подвиг ученых на поиски новых антибиотиков. Сейчас их открыто уже несколько тысяч, однако по большей части токсичных и вызывающих побочные эффекты. Поэтому, хоть они и приносят пользу исследователям, применения в клинической практике пока не находят.

К числу самых мощных антибиотиков относят цефалоспорины, открытые еще в 1945 году Джузеппе Бротцу, который тогда возглавлял кафедру бактериологии в университете Кальяри на острове Сардиния. Бротцу заметил, что море вокруг города, несмотря на сброс сточных вод, по необъяснимой причине не содержит болезнетворных бактерий. Бротцу уже читал про пенициллин и задался вопросом, не может ли какой-нибудь микроорганизм в этих сточных водах производить свой антибиотик. Бесстрашный профессор сам лично спустился к сточной трубе и взял пробы воды. Посев позволил обнаружить плесень, Cephalosporium acremonium, которая действительно выделяла вещество, действенное против некоторых видов патогенов. При испытании на пациентах со стафилококком оно показало умеренную эффективность.

Пробудить к нему интерес фармакологической промышленности Бротцу не удалось. Все ограничилось публикацией научных результатов в сардинском журнале. Этой публикацией Бротцу, разумеется, не смог оповестить весь мир о своем открытии. Но у него хватило ума послать копию статьи в британское представительство — доктору, который работал в Кальяри. В итоге статья добралась до Медицинского исследовательского совета в Лондоне, и вскоре Эдвард Абрахам и Гай Ньютон из Института Флори в Оксфорде принялись за обзор, посвященный плесени рода Cephalosporium. В результате из плесени того же рода, но другого, чем у Бротцу, вида выделили цефалоспорин-С, один из самых полезных антибиотиков: он годится для борьбы с целым рядом патогенов, в том числе и со стафилококком, выработавшим устойчивость к пенициллину.

Полное описание жизни и заслуг Александра Флеминга, на котором основано все вышеизложенное, дано в превосходной биографии: Macfarlane Gwyn, Alexander Fleming: The Man and the Myth (Chatto and Win dus, London, 1984); также см. его же образцовую биографию Говарда Флори. Об открытии других антибиотиков можно прочесть в увлекательной книге: Dixon Bernard, Power Unseen: How Microbes Rule the World (Oxford University Press, Oxford, 1994).

Уловка Хевеси

Когда после прихода Гитлера к власти в 1933 году вступили в силу расовые законы, физик и нобелевский лауреат Джеймс Франк (1882–1964) решил немедленно покинуть Германию, хотя его, как ветерана Первой мировой войны, эти законы в то время и не касались. Опасаясь, что его золотую нобелевскую медаль конфискуют, он передал ее своему копенгагенскому другу Нильсу Бору. Макс фон Лауэ (1879–1960), самый честный и смелый из немецких физиков, который остался в Берлине и все время, пока нацисты были у власти, преподавал запрещенную теорию относительности (причем Лауэ с удовольствием рассказывал Эйнштейну, как убеждал своих студентов, что оригинальные статьи были написаны на древнееврейском), испытывал те же опасения. Так Бор стал обладателем трех золотых медалей — Франка, Лауэ и своей собственной. Размышляя, что ему с ними делать, он решил посоветоваться с коллегой, Георгом фон Хевеси (венгерским физиком, первым применившим радиоактивные изотопы в биологии и медицине). Безнадежная ситуация, сошлись они во мнении, требует отчаянных мер. Вот, со слов Хевеси, что они решили:

Я обнаружил, что Бора тревожит медаль Макса фон Лауэ, которую тот отправил на хранение в Копенгаген. В гитлеровской империи такой поступок — вывезти золото из страны — тянул чуть ли не на расстрел. Имя Лауэ было выгравировано на медали, и если бы это обнаружили при вторжении, последствия для него были бы самыми плачевными. Я предложил закопать медаль, но Бору эта идея не понравилась, поскольку медаль могли с тем же успехом выкопать. Тогда я решил ее растворить. Когда оккупанты маршировали по улицам Копенгагена, я был занят тем, что растворял нобелевские медали Лауэ и Франка.

Так медали препоручили царской водке (смеси азотной и соляной кислот, которая растворяет золото, превращая его в нитрат[17]). Уверенный, что Германия рано или поздно проиграет войну, и он сможет вернуться в любимый институт в любимом городе, Бор оставил банку с растворенными медалями на полке у себя в лаборатории. Вскоре Бор на рыбацкой лодке отправился в Швецию, а оттуда тайком вылетел в Англию.

Когда он в 1945 году вернулся в Копенгаген, банка, не замеченная захватчиками, оказалась на месте. Бор восстановил золото, а Нобелевский комитет согласился отлить из него заново две памятные медали.

Ученые, бежавшие из Германии в то время, выдумали множество других гениальных уловок, чтобы спасти хотя бы часть своего имущества в обход закона, запрещающего вывоз денег и ценностей из страны. Химик Германн Марк, к примеру, потратил все сбережения на платиновую проволоку, которую превратил в вешалки для одежды, и те счастливо избегли внимания подозрительных таможенников.

Hevesy Georg von, Adventures in Radioisotope Research, Vol. i (Pergamon, New York, 1962).

Кристальная ясность

Корпускулярно-волновой дуализм был, наверное, самым удивительным итогом понятийной революции, которая сотрясала физику первые три десятилетия XX века. Что фотоны — порции, или кванты, света — ведут себя в некоторых случаях как частицы, а во всех остальных — как волны, уже было известно, когда герцог Луи де Бройль высказал гипотезу, что это верно и в отношении остальных частиц — таких как электроны. Во время Первой мировой войны, сидя прямо под шпилем Эйфелевой башни в качестве метеоролога-наблюдателя, де Бройль имел достаточно времени, чтобы вывести уравнение, связывающее импульс частицы с длиной ее волны. Этому он посвятил свою докторскую диссертацию, которую направил в Парижский университет в 1924 году и которой обязан Нобелевской премией, присужденной ему пять лет спустя.

Критерием того, что мы имеем дело с волной, считается интерференция: если встречаются две волны, их общая интенсивность усиливается, когда максимумы накладываются друг на друга; и наоборот, они взаимно уничтожаются, если максимум одной совпадает с минимумом другой. Волны, отраженные от регулярной решетки, образованной объектами, которые разделяет дистанция порядка длины волны, образуют таю называемую дифракционную картину. На этом основана рентгеновская кристаллография, которая, исходя из дифракционной картины рентгеновских лучей, рассеянных на регулярной решетке атомов в кристалле, позволяет восстановить точное положение этих атомов в трехмерном пространстве. Волновую природу электронов доказал, более или менее случайно, Дж. П. Томсон (сын знаменитого “Джи-Джи”). Помимо Томсона, то же самое решили проделать — благодаря счастливому озарению — Клинтон Дэвиссон и Лестер Джермер, сотрудники нью-йоркской компании Western Electric.