Текст книги "Великие открытия и люди. 100 лауреатов Нобелевской премии XX века"

Павлов Иван Петрович
(1849—1936)
Русский физиолог, создатель материалистического учения о высшей нервной деятельности

Первый российский Нобелевский лауреат Иван Петрович Павлов родился 26 сентября 1849 года в Рязани. Его отец, Петр Дмитриевич, выходец из крестьянской семьи, был священником одного из захудалых приходов.

Правдивый и самостоятельный, он часто не ладил с начальством и жил небогато. Петр Дмитриевич был волевым, жизнерадостным человеком, обладал крепким здоровьем, любил работу в саду и огороде. На протяжении многих лет садоводство и огородничество являлись существенным подспорьем семьи Павловых.

Петр Дмитриевич получил семинарское образование, имел высокие нравственные качества и, благодаря этому, среди жителей провинциального городка слыл весьма просвещенным человеком.

Мать Ивана Петровича, Варвара Ивановна, происходила также из духовной семьи. В молодости она была здоровой, веселой и жизнерадостной, но частые роды (она родила 10 детей) и переживания, связанные с безвременной смертью некоторых из них, подорвали ее здоровье. Варвара Ивановна не получила никакого образования, но общение с просвещенным мужем, трудолюбие и природный ум сделали ее хорошей и умелой воспитательницей своих детей. Дети ее боготворили и наперебой старались чем-нибудь ей помочь: наколоть дров, истопить печь, принести воды. Отец своим примером научил Ивана упорству в достижении поставленной цели и стремлению к самосовершенствованию. Иван Петрович всегда с благодарностью вспоминал своего отца, который сумел привить детям привычки к труду, порядку, точности и аккуратности во всем.

В детские годы с Иваном случилась беда. Как-то, раскладывая для просушки яблоки на высоком помосте, восьмилетний Иван упал на каменный пол, сильно ушибся и долго хворал. Падение со значительной высоты имело тяжелые последствия для здоровья мальчика. Он потерял аппетит, стал плохо спать, похудел и побледнел. Родители опасались даже за состояние его легких. Лечили Ивана домашними средствами и без заметного успеха. В это время в гости к Павловым приехал крестный Ивана – игумен Троиц кого монастыря, расположенного близ Рязани. Он взял мальчика к себе. Чистый воздух, усиленное питание, регулярные гимнастические занятия благотворно сказались на физическом состоянии мальчика. К нему быстро вернулись здоровье и сила. Опекун мальчика оказался доб рым, умным и весьма образованным по тем временам человеком. Он много читал, вел спартанский образ жизни, был требователен к себе и к окружающим.

Эти человеческие качества оказали сильное влияние на Ивана, мальчика впечатлительного, с доброй душой. Первой книгой, которую Иван получил в подарок от своего опекуна, были басни И. А. Крылова. Он выучил ее потом наизусть и любовь к знаменитому баснописцу сохранил на всю свою долгую жизнь. Эта книга всегда лежала на письменном столе И. П. Павлова. Иван вернулся в Рязань осенью I860 года здоровым, сильным, жизнерадостным мальчиком и 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. Дети священников получали в духовных учебных заведениях определенные льготы.

У отца была хорошая библиотека, в которой Иван обнаружил книгу Г. Г. Леви «Физиология обыденной жизни». Книга так глубоко запала ему в душу, что, будучи уже взрослым, «первый физиолог мира» при каждом удобном случае на память цитировал оттуда целые страницы.

Отец приучил читать книги дважды, чтобы запомнить и суметь сделать правильный вывод.

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

Павлов был страстно увлечен учебой в университете. Этому во многом способствовал отличный профессорско-преподавательский состав физико-математического факультета в тот период времени. Так в числе профессоров естественного отделения факультета были выдающиеся химики Д. И. Менделеев и А. М. Бутлеров, знаменитые ботаники А. Н. Бекетов и И. П. Бородин, известные физиологи Ф. В. Овсянников и И. Ф. Цион. Эти преподаватели имели огромный научный авторитет и каждый обладал выдающимся лекторским талантом.

Когда Иван прочитал книгу И. Сеченова «Рефлексы головного мозга», его интерес к физиологии возрос еще больше. Но освоить этот предмет ему удалось только после того, как он прошел обучение в лаборатории И. Циона, изучавшего роль депрессорных нервов.

Первое научное исследование Павлова – изучение секреторной иннервации поджелудочной железы. За нее И. 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). Затем Павлов становится 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 Рудольфом Гейденгайном, специалистом в области пищеварения. В следующем году Павлов начал работать в физиологической лаборатории при его клинике в Бреслау, еще не имея медицинской степени, которую Павлов получил в 1879 году. В том же году Иван Петрович 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 1883 году Павлов защитил диссертацию на соискание степени доктора медицины, посвященную описанию нервов, контролирующих функции сердца. Он был назначен приват-доцентом в академию, но вынужден был отказаться от этого назначения в связи с дополнительной работой в Лейпциге с Рудольфом Гейденгайном и Карлом Людвигом, двумя наиболее выдающимися физиологами того времени. Через два года Павлов вернулся в Россию.

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, одновременно оставаясь руководителем физиологических исследований в Военно-медицинской академии, в которой проработал с 1895 по 1925 год.

В 1897 году свой экспериментальный материал и теоретические положения Павлов блестяще обобщил в классическом труде «Лекции о работе главных пищеварительных желез», который очень скоро был переведен за границей.

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 понята 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 различной комбинации, расщепляющие ее на всасываемые единицы белков, жиров и углеводов.

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.

На протяжении всей своей научной работы 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. В одном из экспериментов, названным «мнимым кормлением», Павлов действовал просто и оригинально. Он проделал два «окошка»: одно – в стенке желудка, другое – в пищеводе. Теперь пища, которой кормили прооперированную и вылеченную собаку, не доходила до желудка, вываливалась из отверстия в пищеводе наружу. Но желудок успевал получить сигнал, что пища в организм поступила, и начинал готовиться к работе: усиленно выделять необходимый для переваривания сок. Его можно было спокойно брать из второго отверстия и исследовать без помех.

Собака могла часами глотать одну и ту же порцию пищи, которая дальше пищевода не попадала, а экспериментатор работал в это время с обильно льющимся желудочным соком. Можно было варьировать пищу и наблюдать, как соответственно меняется химический состав желудочного сока.

Но главное было в другом. Впервые удалось экспериментально доказать, что работа желудка зависит от нервной системы и управляется ею. Ведь в опытах мнимого кормления пища не попадала непосредственно в желудок, а он начинал работать. Стало быть, команду он получал по нервам, идущим от рта и пищевода. В то же время стоило перерезать идущие к желудку нервы – и сок переставал выделяться.

Другими способами доказать регулирующую роль нервной системы в пищеварении было просто невозможно. Ивану Петровичу это удалось сделать первым, оставив далеко позади своих зарубежных коллег и даже самого Р. Гейденгайна, чей авторитет был признан всеми в Европе и к которому Павлов совсем недавно ездил набираться опыта.

В 1904 году 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».

На сегодня теоретические положения Павлова по физиологии пищеварительной системы претерпели некоторые поправки, но в целом современная физиология пищеварения все еще сохраняет основы исследований и трудов Ивана Петровича Павлова.

Его классические работы по-прежнему служат основой для новых и новых исследований.

Академиком Иваном Петровичем Павловым подготовлена целая школа российских физиологов, насчитывающая более 250 человек.

В конце 70-х годов в Петербурге Павлов познакомился с Серафимой Васильевной Карчевской, слушательницей Педагогических курсов. Ивана Петровича и Серафиму Васильевну объединяла общность духовных интересов, близость взглядов по многим актуальным в то время вопросам жизни. Опьяненные счастьем красавица Серафима и голубоглазый Иван с русыми кудрями решили пожениться.

Родители Павлова были против этого брака, им не нравилась кандидатура еврейской девушки. Тем более, что они уже подобрали ему невесту – дочь богатого петербургского чиновника. Но Иван настоял на своем. Не получив родительского согласия, влюбленные отправились венчаться в Ростов-на-Дону, где жила сестра Серафимы. Все расходы на свадьбу взяли на себя родственники невесты.

В 1881 году произошло это счастливое событие – Иван Петрович женился на Серафиме Васильевне Карчевской, от которой у него родились четыре сына и дочь.

В год защиты докторской диссертации у Ивана Петровича родился первенец, которого назвали Мирчиком. Летом жену с ребенком необходимо было отправить на дачу, но Павлову оказалось не по средствам снять дачу поблизости от Петербурга. Пришлось ехать на юг, в глухую деревню, к сестре жены. Не хватило денег даже на железнодорожный билет, пришлось обратиться к отцу Серафимы Васильевны. В деревне Мирчик заболел и умер. А буквально через год опять неожиданная смерть малолетнего сына.

Тяжелейшее несчастье – гибель первенца, 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.

Семья испытывала крайнюю нужду. Но Серафима Васильевна, умела поддержать супруга в самые трудные минуты жизни. «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.

Несмотря на эти трудности супружеская жизнь Ивана Петровича оказалась на редкость счастливой. Серафима Васильевна, женщина умная, с добрым сердцем, мягким характером и высокими идеалами, взяла на себя всю тяжесть семейных забот и на протяжении многих лет безропотно переносила все неприятности и неудачи, которые в ту пору сопутствовали Ивану Петровичу. Своей верной любовью она, бесспорно, немало способствовала поразительным успехам Павлова в науке. «Искал в товарищи жизни только хорошего человека, – писал И. П. 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».

Со временем, в связи с повышением должностного ранга и присуждением ему премий им. Адама Хойнацкого Варшавским университетом (1888), материальное положение семьи Павлова улучшилось.

Иван Петрович всегда говорил, что будет жить не меньше ста лет. Но судьба «выделила» ему лишь 87.

Павлов умер в 27 февраля 1936 года в Ленинграде от пневмонии.

Его избрали почетным членом 130 академий и научных обществ. Академией наук учреждены золотая медаль и премия имени И. Павлова за лучшую работу в области физиологии.

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».

Каррель Алексис
(1873—1944)
Французский хирург, биолог, патофизиолог и евгенист

Алексис Каррель родился 28 июня 1873 близ Лиона. Был старшим из трех детей Анны-Марии (Рикард) Каррель-Биллиард и Алексиса Каррель-Биллиарда, занимавшегося производством шелка, который умер, когда мальчику было 5 лет. Вначале образованием Алексиса занималась мать, глубоко религиозная женщина, а затем он посещал дневную конфессиональную школу и колледж, расположенный недалеко от дома. Хотя Каррель не был хорошо успевающим учеником, у него рано возник интерес к науке, когда он под руководством своего дяди проводил химические опыты и анатомировал птиц.

В 12 лет он решает стать врачом. До поступления в медицинскую школу Каррель получает две степени бакалавра: одну по литературе в Лионском университете в 1890 году, другую – по науке в Дижонском университете в 1891 году.

С 1893 по 1900 год он работает в разных госпиталях Лиона, где у него проявились способности к хирургии. После получения медицинской степени в Лионском университете он был принят в штат на должность прозектора и с 1899 по 1902 год производил там вскрытия умерших.

В 1900 году окончил медицинский факультет Лионского университета и получил степень доктора медицины.

С 1900 по 1902 год преподавал в университете анатомию.

Во времена работы Карреля в госпиталях Лиона, президент Франции Мари Франсуа Карно подвергся нападению террориста. Пуля задела крупную артерию; поскольку еще не существовало метода для восстановления целостности крупных сосудов, Карно умер от кровотечения. Этот случай побудил Карреля заняться поисками пути восстановления поврежденных сосудов. Чтобы достичь мастерства, он брал уроки по вышиванию. Для сшивания сосудов Каррель использовал исключительно тонкие иглы и шелковые нити. Еще до 30-летнего возраста он прекрасно овладел оригинальной техникой: отворачивая края разрезанных сосудов, сшивал их таким образом, чтобы с кровью соприкасалась только их внутренняя гладкая поверхность. При соединении краев кровеносных сосудов он использовал три поддерживающих шва, которые превращали круглое отверстие в треугольное. После этого каждая из трех сторон треугольника легко сшивалась. Для предупреждения тромбо-образования – одной из основных проблем в сосудистой хирургии – он покрывал инструменты и нитки парафином. Каррель добился успеха не только в сшивании артерий и вен, но и в восстановлении тока крови через поврежденные сосуды, о чем впервые сообщил в 1902 году.

Несмотря на эти достижения, Каррель не получил должности профессора в Лионском университете. Противодействие этому назначению, вероятно, возникло из-за его неуступчивого характера и неприятия некоторых традиций, существовавших на медицинском факультете. Расстроенный не сложившимися отношениями в Лионском университете, Каррель в 1903 году переехал в Париж и в течение года совершенствовался в области медицины.

В 1904 году Каррель уехал в Канаду, затем в США, где стал ассистентом Физиологического института при Чикагском университете.

Во время пребывания в Чикаго с 1904 по 1906 год он усовершенствовал свою хирургическую технику и провел первые операции по трансплантации органов, которые были бы невозможны без применения его метода сшивания и технического мастерства.

Своими успехами Каррель обратил на себя внимание Симона Флекснера, который старался привлечь талантливых исследователей в недавно созданный Рокфеллеровский институт медицинских исследований (в настоящее время – Рокфеллеровский университет) в Нью-Йорке.

В 1906 был приглашен в Рокфеллеровский институт медицинских исследований в Нью-Йорке. Здесь он занимался разработкой техники сшивания кровеносных сосудов «конец в конец» (шов Карреля), позволяющей проводить пересадку органов с сохранением их функций.

В первые годы пребывания в Рокфеллеровском институте Каррель провел эксперименты по трансплантации органов и в дальнейшем усовершенствовал хирургические методы пересадки не только кровеносных сосудов и почек, но и целых конечностей от одного животного другому.

Ему без труда удавалось заменить часть поврежденной артерии или вены другим кровеносным сосудом, взятым у того же животного. Подобная аутотрансплантация сосудов является основой многочисленных важных операций, выполняемых в настоящее время.

Каррель был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине в 1912 году «за признание его работы по сосудистому шву и трансплантации кровеносных сосудов и органов».

Еще одно направление его исследований – сохранение кровеносных сосудов и органов в жидкой среде для последующей их пересадки, а также опыты по поддержанию функций изолированных органов, помещенных в сосуд со специальной средой.

В 1911—1915 годах им была разработана техника выращивания культуры тканей с использованием плазмы крови и эмбриональной жидкости, позволившая поддерживать рост одной тканевой культуры многие годы.

В 1930—1935 Каррель совместно с Ч. Линдбергом сконструировал «перфузионную помпу» – искусственное сердце, с помощью которого можно было снабжать кровью и кислородом изолированный орган. Результаты этой работы были опубликованы в статье «Культивирование органов» (1938).

Кроме того, Каррелем были созданы новые методы обработки ран, их заживления и лечения (опыт, приобретенный им во время Первой мировой войны), описанные в книге «Лечение инфицированных ран» (1917).

В содружестве с биохимиком Генри Д. Дэкином Каррель разработал мягкое, нетоксичное и не раздражающее дезинфицирующее средство, состоящее из забуференного водного раствора гипохлорида натрия, которое эффективно использовалось во время хирургических вмешательств при промывании и обработке ран. Применение метода Карреля – Дэкина значительно снизило частоту возникновения гангрены, но впоследствии он был заменен использованием антибиотиков.

Каррель, так никогда и не ставший гражданином США, был отозван во Францию в связи с началом Второй мировой войны. Во время службы в медицинских частях французской армии он использовал свой метод сшивания сосудов при лечении раненых солдат. За заслуги в военные годы он был награжден орденом Почетного легиона.

После оккупации Франции правительство Виши назначило его директором Фонда исследований человеческих отношений, в задачи которого входило психическое и физическое преобразование человечества в соответствии с идеями авторитаризма.

В своей наиболее популярной книге «Человек. Неизвестное» (1935) Каррель представил грандиозный план, который, по его мнению, сохранит человечество и улучшит качество человеческой популяции. Он предложил создать «Высокий совет», который будет управлять миром во благо его процветания; решения этого органа будут носить рекомендательный характер для политических лидеров. Согласно мнению Карреля, такая организация «будет обладать достаточным знанием, чтобы предотвратить физическое и умственное вырождение цивилизованных наций».

Замыслы Карреля оказались созвучными некоторым идеям нацизма, а его элитные теории совпали с фактом принятия им поддержки со стороны правительства Виши и ведения переговоров с Германией, касающихся создания его института, что привело к преувеличенным обвинениям в его адрес в сотрудничестве с нацистами. Вскоре после освобождения Франции, в 1944 году, институт был расформирован. Сторонники Карреля утверждали, что его идеи были мечтами об изменении развития послевоенной Франции в соответствии с философскими и биологическими направлениями, изложенными в его книге. Американский анатом и писатель Георг В. Корнер писал, что «Каррель не был нелояльным к политическому режиму, существовавшему во Франции и Америке, которая столь долго принимала его, он думал только о благоденствии своей страны в соответствии с совестью». Хотя Каррель и не был арестован за сотрудничество с нацистами, постоянные дискуссии по этому поводу бросали тень на его репутацию. Подорванное лишениями военного времени, здоровье Карреля ухудшилось.

После освобождения Парижа в 1944 году Каррель был отстранен от поста директора и обвинен в коллаборационизме (предательстве).

В 1913 году Каррель женился на Анне де ля Мот де Мейри, у которой был сын от первого брака; общих детей они не имели. Анна Каррель была медицинской сестрой, поддерживающей своего супруга в его исследованиях и часто ассистировавшей ему при хирургических операциях.

Умер Каррель в Париже 5 ноября 1944 года.

Алексис Каррель являлся членом научных обществ США, Испании, Швеции, России, Нидерландов, Бельгии, Франции, Ватикана, Германии, Италии и Греции. Он получил почетные докторские степени университетов в Белфасте, Принстоне, Брауне, Нью-Йорке, Колумбии и Калифорнии. Алексис Каррель был кавалером бельгийского ордена Леопольда и шведского ордена Полярной Звезды; награжден орденами Испании, Сербии, Великобритании и Ватикана.