Текст книги "Эликсир жизни"

Свечение

На кафедре биофизики МБИ сотрудники традиционно занимались так называемым сверхслабым свечением. Это очень слабое свечение, исходящее от живых объектов, связано с жизнедеятельностью клетки. При повреждении клеток свечение резко возрастает: внутренняя энергия теряется в виде световых квантов. Свечение сильно активируется ионами железа. Такое свечение, получившее название «хемилюминесценция», можно в темноте видеть невооруженным глазом. Механизм свечения заключается в стимуляции ионами железа кислород-зависимых свободно-радикальных цепных реакций с участием клеточных липидов.

На 5-м курсе я выполнял работу по изучению свечения плазмы крови человека. Как обнаружили ранее сотрудники кафедры, плазма самопроизвольно испускает кванты света, в отсутствии клеток. Это казалось странным. Но всё то, что странно, заслуживает изучения. Ученый должен иметь нюх на невероятное и уметь отличать его от невозможного. Сотрудники кафедры выяснили, что свечение плазмы крови возгорается в присутствии ионов железа. В моих опытах оказалось, что свечение плазмы онкологических больных сильней, чем здоровых. Поскольку в клинике здоровых нет, то в качестве нормы пришлось брать плазму собственной крови.

Интенсивность свечения была низкой. Приходилось брать много проб крови у себя и у больных, чтобы набрать достоверную статистику. Добавление ионов железа увеличивало свечение, но хотелось усилить еще. Однажды в химической аудитории я взглянул на таблицу Менделеева и там рядом с железом увидел кобальт. «Ага, у них сходные электронные оболочки; значит, ион кобальта тоже мог бы индуцировать хемилюминесценцию!», – пришла догадка. Первая же проверка была успешной: при добавке кобальта к плазме возникало сильное свечение. Я изучил его свойства. Когда я показал результаты сотрудникам кафедры, они от радости буквально встали на уши и потащили меня к Юрьеву. Профессор тоже пришел в восторг и тут же дал дюжину советов. Как говорится, кто умеет делать, тот делает; а кто не делает, тот дает дельные советы.

По легкомыслию я даже не подумал опубликовать результаты. А вскоре увлекся другой работой, под началом Евгения Геннадиевича Бубрецова, переманившего меня к себе. Не знаю, делали ли что-либо после меня с кобальтом сотрудники кафедры или нет, но спустя 10 лет на международной конференции я услышал доклад одного американского профессора об открытии им свечения под действием кобальта. Рано или поздно ученые открывают всё, что только можно открыть.

Бубрецов был по образованию физик. Он возглавлял активно работающую лабораторию. Там было много аппаратуры для регистрации люминесценции (молекулярного послесвечения под действием сильного света). Бубрецов завлек меня тем, что посулил свободу творчества и лаборантские полставки. К тому времени я успел окунуться в литературу по хемилюминесценции и люминесценции, следствием чего явилось возникновение в моей разгоряченной голове переизбытка разнообразных идей, иногда почти сумасшедших. Я поведал Бубрецову о некоторых и заявил, что до открытий рукой подать. Он посмотрел на меня участливо, вздохнул, сравнил научные проблемы с горами, которые нужно преодолевать, и процитировал пословицу, гласящую, что горячая лошадь хороша на скачках, а в горах хорош осторожный мул. Я гордо ответил, что не хочу быть ни мулом, ни осторожным и что каждый осторожный чикиляет по жизни как пингвин с яйцом по ледяным торосам. Бубрецов снова вздохнул и спросил, сколько же нужно времени, чтобы реализовать грандиозные замыслы. Я с энтузиазмом заверил, что справлюсь за месяц. «Только давай, Викентий, уговогимся, что если за месяц не получится, то начнем ту габоту, котогая утвегждена в плане лабогатогии», – предложил Бубрецов, глотая букву «р» как черт вареники. Картавил он нещадно. «Идет», – согласился я.

Я вкалывал как одержимый. «Кто пашет глубоко, тот пойдет далеко», – подбадривал меня Бубрецов. Я приходил в лабораторию рано-рано утром, а уходил поздно-поздно вечером. Частенько недосыпал. Ни на кого и ни на что не обращал внимания. Временами был рассеян. Лида подозрительно посматривала на меня: не завел ли любовницу. Вот глупости. Я умордовывался на более интересном, на науке. Наука подобна красавице: не жалует того, кто не готов пожертвовать ради нее своею жизнью.

Однажды ближе к ночи я, уставший до тошноты, возвращался пешком в общагу и вдруг увидел, что фонари вдоль дороги качаются. Я остановился. Земля тоже покачивалась. «Вот, придурок, доработался!», – воскликнул я в сердцах с испугом и дал себе зарок передохнуть пару деньков. Нетвердой походкой дошел до общаги. Около входа толпились студенты. Я прошел мимо. Лифты не работали. Я стал подниматься на 9-й этаж пешком. Лестница начала дрожать. Я ухватился за стенку и, шатаясь и оступаясь, добрался до своей комнаты. Дома никого не было: ни жены, ни дочки. Это меня удивило. Лампочка в комнате раскачивалась. Я в растерянности лег на кровать. Вскоре качка прекратилась. Оказалось, что дело было не во мне: до Москвы докатилась волна румынского землетрясения. Назавтра я снова с утра побежал в лабораторию.

Прошел месяц. Мои опыты не дали результатов. Бубрецов подошел, когда я в очередной раз измерял свечение митохондрий, и шутливо спросил: «Ну, Кеша, как великие откгытия?». Я со вздохом признал, что нужно еще немного времени. «Еще месяц хватит?», – иронично спросил он. «Пожалуй, хватит. Надеюсь», – уже без прежнего апломба ответил я. Прошел еще месяц. Успеха не было. Я признался в этом шефу и попросил еще месяц. Он разрешил. И вновь мои надежды оказались напрасными. Большие начинания всегда кончаются либо успехом, либо крахом (кстати, малые начинания всегда кончаются одним и тем же – ничем). «Давай отложим откгытия на потом, а пока сделаем запланигованную габоту. Договогились? Только одно условие: никаких условий», – предложил Бубрецов. «Договорились», – безутешно согласился я.

Злополучное открытие

Бубрецов был мелкий, щуплый, конопатый, очень подвижный и веселый. Над его картавостью коллеги потешались в открытую, но он не обижался, смеялся вместе с ними. Все они были физики и биофизики, энергичные и задорные. Занимались применением люминесценции в биологии. В то время возник сильный интерес к биомембранам. Одним из объектов были мембраны из мышц кролика. Эти мембраны – ретикулум – нам привозили с биофака МГУ, где кто-то из биохимиков наладил их выделение. Как выяснилось через несколько лет, этим биохимиком была моя будущая вторая жена. Расчет и случай правят миром.

Моя работа с ретикулумом началась с открытия, точнее – со злополучного открытия. Случилось это так. Как-то вечером подошел Бубрецов и протянул маленькую пробирочку с раствором: «Вот нам пгивезли из МГУ свежие мембганы гетикулума. Нужно посмотгеть их белковую люминесценцию». В тот же вечер я начал делать прикидочные опыты. Они оказались ошеломляющими. К полуночи, когда в лаборатории уже не было ни души, я нехотя завершил работу, убрал ретикулум в холодильник, выключил аппаратуру и счастливый потопал в общагу спать.

Рано утром снова был за прибором и работал до позднего вечера, почти не отрываясь. Коллеги каждый час пили кофе или ходили в буфет. Я за весь день оторвался от работы только на короткий скудный обед. Надо мной шутили: «Эй, Никишин! Хватит насиловать аппаратуру! Дай ей отдохнуть». Но зуд открытия не давал мне покоя. Несколько дней я азартно ставил опыты. Всё повторялось в лучшем виде. Единственное, что смущало, это то, почему до меня никто не видел такого: белок излучал ультрафиолетовый свет дискретно, узкими полосами. Это было похоже на известный эффект дискретных энергий у молекул в замороженных углеводородах. Тот эффект имел ясную физическую природу. Мой же эффект объяснить было невозможно.

Наконец я показал свои результаты Бубрецову. Он в замешательстве смотрел на узкие линии, записанные прибором на бумажной ленте, и бормотал: «Ничего не понимаю. Этого не может быть. Откуда такое?». Я стал его убеждать, что это – открытие. Бубрецов резонно заметил мне: «Викентий, если хочешь убедить, то не тужься убеждать, а потгудись объяснить». Разумных объяснений у меня не было.

Вдруг Бубрецова осенила догадка: «А на каком пгибоге ты это измегял?». Я кивнул на установку, стоящую в углу. Бубрецов присвистнул и засмеялся: «А ты не обгатил внимание, какая там стоит лампа?». Я в замешательстве подошел к прибору и посмотрел. Это была ртутная лампа. Я всё понял. Такая лампа дает не сплошную полосу ультрафиолета, а отдельные линии. Краска стыда бросилась мне в лицо, ибо, как говорится, каждый имеет право на ошибку в высшей математике, но никто не имеет права на ошибку в таблице умножения. Это было фиаско. Бубрецов, видя мою подавленность, перестал смеяться и попытался подбодрить: «Не пегеживай! Не ты пегвый так накалываешься. Я сам, будучи студентом, сделал примегно такую же ошибку и чуть не отпгавил статью об „откгытии“ в жугнал. Спасибо, что шеф вовгемя вегнулся из командиговки…».

Я понял, что к научной истине приходят последовательно: ошибка за ошибкой. И я был признателен Бубрецову за то, что он уберег меня от публичного позора; коллеги ничего не узнали о злополучном открытии. Я получил урок: повторяемость результатов не есть гарантия правильности опыта. И еще: торопись без суеты. Когда торопишься, вспомни, сколько раз ты куда-нибудь спешил и что из этого выходило.

Дипломная работа занимала почти всё мое время и мысли. Иногда я так глубоко погружался в размышления, что не замечал ничего вокруг. Однажды рано утром, еще не совсем проснувшись, шел из общаги в лабораторию и думал о предстоящем эксперименте. Шагал прямо по шоссе, так как тротуара тут еще не было, кругом велась стройка. Погрузившись в мысли, не сразу обратил внимание на какие-то звуки позади. Хотел было отодвинуться не оборачиваясь, как вдруг ощутил сильнейший толчок в плечо, от чего вмиг пробудился от своих дум. Возмущенно развернулся, желая врезать грубияну как следует, и замер в изумлении. Меня толкал автобус! Водитель сигналил и крутил указательным пальцем у головы, а пассажиры дружно смеялись, видя мое намерение пободаться с автобусом.

Наука божественна, но храмы науки населены отнюдь не богами. Эту истину я понял на дипломе. Бубрецов предупредил, чтобы я ни в коем случае не распространялся на кафедре о результатах. После конфуза со злополучным открытием у меня и в мыслях такого не было. Как потом выяснилось, Бубрецов опасался не нового конфуза, а утечки информации. Результаты оказались достаточно важными. Их приняли в журнал «Доклады Академии».

Доцент А.Я.Потапов, выступая в качестве рецензента на защите, отметил, что диплом Никишина вполне может рассматриваться как фундамент кандидатской диссертации. Пожурил меня за не слишком аккуратное оформление, но похвалил за стремление докопаться до сути. При этом умудрился выронить диплом из рук. Диплом был не переплетен, так как я допечатывал последние фразы накануне ночью. Диплом, ударившись о голову сидящего профессора Юрьева, рассыпался по полу на отдельные листы. Все бросились под столы собирать. Профессор потер ушибленную лысину и воскликнул весело: «Да, очень весомый диплом!».

Биогавань. Речные рога

После окончания МБИ мне предложили в Москве аспирантуру. Но я не хотел жить в сумасшедшем мегаполисе. Объездив Подмосковье, остановился на Биогавани. Во-первых, тут было пять институтов биологического профиля, и, во-вторых, очень понравился сам академгородок. Он красиво стоял на холме, на берегу реки, а вокруг простирались поля и леса. Никакой гавани на самом-то деле не было, если не считать пристани, куда причаливали рыбацкие моторки.

Я спешно организовал переезд моей матери и брата из Крыма в Биогавань. В результате мы с Лидой и дочуркой поселились в Биогавани в маленькой двухкомнатной материнской квартирке. Было тесновато. Кроме того, между женщинами началась позиционная война в рамках классических отношений «сварливая свекровь – нахальная сноха». Сорок мужчин могут мирно жить в одной казарме, а две женщины на общей кухне начнут войну. Вообще нет большей ненависти в мире, чем ненависть соседей по квартире. Причем, чем крепче позиция, тем слабее нервы. Я подал заявление в профком на отдельное жилье. И, конечно, вопрос был решен типично по профкомовски: мне с Лидой выделили комнату в коммуналке.

Между прочим, известно, что в коммуналках рождаемость выше… В доме жило много таких же молодых семей. Все были нищие, но веселые. По вечерам часто собирались шумные компании. По утрам я разгребал мусор и грязную посуду. Процесс мытья посуды меня не угнетал. Наоборот, тупая размеренная деятельность над раковиной под шум воды из крана наводила на глубокомысленные размышления.

В один из летних вечеров компания ринулась на речку купаться. Вдвоем с Лидой мы идти не могли: кому-то надо было сидеть с дочкой. Я остался. Лидия вернулась за полночь, радостная, разгоряченная и необычно страстная. Через три дня повторилось то же самое. Я доверчиво полагал, что она просто ходит купаться. Женская верность – миф, в который наиболее охотно верят рогоносцы.

Как-то вечером раздался стук в окно (мы жили на 1-м этаже). «Ой! Это меня! Зовут на речку!», – крикнула мне Лида. Я выглянул и увидел под окном кучерявую голову соседа с 3-го этажа. Этот сосед был известный хохмач и бабник. Ситуация показалось мне скользкой. «Может, не пойдешь?», – спросил я Лиду. Она горячо возразила: «Пойду-пойду! Я мигом! Искупаюсь и вернусь». Вернулась снова за полночь; скромненько, смиренными шажками, вошла и стала тихо раздеваться, не включая свет. От нее несло духами и помадой; и еще изменой. Шлындра. Дешевка.

Когда через день всё повторилось, я взял рюкзак, покидал в него немногочисленные шмотки и пошел на выход. Дочка сладко спала в кроватке. «Ты куда?!», – демонстрируя удивление вскрикнула Лида. «У матери пока поживу», – буркнул я глухо. Лида заплакала. Я терпеливо дождался, пока ручьи высохнут, а всхлипы стихнут. «Значит, уходишь?», – уточнила она, перестав сморкаться в ночной халатик. «Значит, ухожу», – эхом отозвался я, грустно подумав: «Муж плохой – уходит достаток; жена плохая – уходит муж». Лида оправила халатик и кивнула: «Ладно, иди. Только давай сразу договоримся на счет алиментов». Я тут же сочинил афоризм, что алименты – это штраф с нас, мужчин, за легкомысленный секс с тяжелыми последствиями, но не решился озвучить вслух. «Мне нужно купить чешскую стенку. Оплатишь?», – продолжила Лидия свою мысль. «А куда ж я денусь», – согласился и ушел. Как говорится, ушла любовь, ушел и я.

Лида сделала попытку меня вернуть. Мы с ней даже сошлись на пару недель, но ничего не вышло. Оказывается, я не умею прощать. И еще. Я вдруг осознал, что Лида – не единственная на планете женщина, обладающая всеми прелестями слабого пола. У меня наметилась новая привязанность, к которой я потянулся, как сиротливый теленок к грудастой буренке.

Вскоре Лидия вышла замуж за соседа. Но не за кучерявого с 3-го этажа, а за другого – лысого, с 5-го. Кстати, очень положительный мужик.

Эффект Мыранова

В Биогавани я долго искал по институтам подходящую лабораторию. Особенно интересной показалась та, которая называлась лабораторией биоэнергетики. Я решил, что там занимаются молекулярными механизмами преобразования энергии в живой клетке. Жизнь это энергия. Есть энергия – есть жизнь. Мне хотелось узнать, как в клетке возникает жизненная энергия и как она расходуется.

Проблема была только в том, что заведующая этой лабораторией профессор Кондрашкина пользовалась в МБИ дурной славой. «Если хотите в чем-либо запутаться, поговорите с Кондрашкиной», – смеялся профессор Юрьев, не рекомендуя мне идти под начало этой властолюбивой дамы. Я не послушал его. А зря.

Кондрашкина, узнав что я из МБИ, поморщилась: «Уж больно там все умные, злоупотребляют физикой да математикой. А ведь биология – наука о живом, тут негоже циркулем махать». Она не очень-то хотела меня брать. Предпочитала молодежь с периферии. Возьмет вытащит в академгородок малограмотного мальчонку из какого-нибудь козлохердинского сельхозинститута – и он ее не просто слушается, он ее боготворит. Но на мое счастье (или несчастье) один из коллег Кондрашкиной, некто П.Г.Мыранов, заявил, что готов сделать из Никишина настоящего ученого. Она отдала меня под его начало и на время забыла о моем существовании.

Мой новый шеф Петр Геннадиевич Мыранов оказался не просто старшим научным сотрудником, кандидатом медицинских наук. Он был большая шишка: ученый секретарь академгородка и член горкома партии. Типичный «член», и этим всё сказано. Перебравшись с помощью партийных связей из далекого Ашхабада в академгородок, быстро продвигался по служебной лестнице. Везунчик, он был суетлив и трусоват. Успешная карьера позволила ему уверовать в свою значимость и могущественность. Не зря говорят, что если человек идет по жизни легко, значит, он попал на плохую дорогу. Баловень судьбы – ничтожество, которому не мешают ни люди, ни боги. Карьерист, начиная как трусливый заяц, постепенно становится опытным лисом, приобретающим всё более волчьи черты на более высоких должностях. Вообще карьеры пробиваются тремя способами: хитрыми головами, толстыми задами, сладкими словами.

В науке Мыранов разбирался ровно столько, чтобы среди неучей слыть знатоком или, если выразиться образно, среди импотентов бабником. Всегда стильный, в импортном элегантном костюме, при ярком галстуке, в белоснежной рубашке со сверкающими запонками, он производил неизгладимое впечатление на различные делегации и депутации. Хотя, по моему мнению, пижон в шикарном костюме, с серебряными запонками, в солидных очках в золотой оправе, есть всего лишь пижон, и никто более.

Он месяцами не вылезал с совещаний и заседаний. Кто хочет стать начальником, тот должен распрощаться со своей свободой. Таким образом, как вы поняли, Петр Геннадиевич был очень занятой человек. Однако нашел для меня пару часиков, чтобы сформулировать те великие научные проблемы, которыми я обязан буду заниматься под его чутким руководством. В ходе беседы мне показалось, что это не проблемы, а проблемки. Причем, сделанные шефом указания носили ультимативный характер. Мыранов, как любой начальник-выскочка, игнорировал в отношениях с коллегами три важные вещи: что он руководит людьми; что обязан управлять ими по совести; и что помыкать ими он будет не вечно.

Когда я вторично зашел в шикарный кабинет шефа, он достал из ящика стола пухлую папку, вытащил из нее длинную ленту бумаги, сложенную гармошкой, и показал несколько графиков. Как выяснилось, сколько-то лет назад он сам ставил опыты и обнаружил необычный эффект. В митохондриях (мельчайших внутриклеточных органеллах, ответственных за синтез богатого энергией аденозинтрифосфата – АТФ) Мыранов вроде бы нашел «ключевую энергетическую точку». И теперь он хотел, чтобы я, опираясь на его открытие, продолжил изучение этой «точки». Причем, предупредил, чтобы я, не дай бог, не проговорился кому-нибудь об этом. Изображая повадкой важную научную фигуру, строго-настрого запретил мне общаться с сотрудниками других лабораторий. Недвусмысленно дал понять, что любое неповиновение будет строго караться. Титулы превращают невежду в невежу. Невежество – подмастерье хамства.

Через месяц работы над «эффектом Мыранова» я понял, что это не эффект, а ошибка, грустный артефакт (слово «артефакт» используется в науке в двух смыслах: как синоним ошибки или археологической находки). Ошибка заключалась в неселективности рН-электрода. Мыранов думал, что электрод реагирует только на концентрацию протонов (рН), тогда как электрод чувствовал также ионы калия и натрия. Когда я объяснил это Мыранову, он не поверил и начал было хорохориться, но после дискуссии смирился и скис. Кстати, если ученый не сделал в науке ничего нового, он может утешиться тем, что никогда не будет опровергнут.

ЭВС

Поскольку своих идей у Мыранова больше не было, он спросил: как же теперь найти в митохондриях «главную энергетическую точку»? Я радостно раскрыл ему идею, что такими «точками» могли бы служить ферменты дыхательной цепи, способные переходить в электронно-возбужденные состояния (ЭВС). Если воздействовать мощным светом, например лазерным, то ферменты перейдут в ЭВС. При этом в дыхательной цепи возникнет перенос электронов, протонов и синтез АТФ. Мыранов удивился: «Причем тут ЭВС и зачем тут свет? В живой клетке никакого света нет, в ней абсолютно темно. Это ведь любому дураку ясно». «Дураку может и ясно, – не удержался я от выпада, – но вообще-то в живой клетке, а точнее – в ее митохондриях, происходит сжигание кислородом продуктов расщепления сахара. Этот процесс похож на сгорание бензина в двигателе автомобиля. Разница лишь в деталях. В митохондриях сгорание идет так, что энергия тратится не на расширение газа и толкание поршня, как в двигателе, а на перенос электронов, протонов и синтез АТФ. В митохондриях потери энергии в тепло составляют 70 %, но температура клеток человека не превышает 37 градусов, в то время как температура в камере сгорания двигателя достигает тысячи градусов. В любой химической реакции в молекулах происходит перераспределение энергии. Часто порции энергии столь велики, что молекулы переходят в ЭВС, как при облучении мощным светом. Когда энергия ЭВС не используется, а теряется, то наблюдаются излучение и разогрев. В живой клетке есть свечение, хотя оно в миллион раз слабее, чем пламя при сгорании бензина».

«Разве свечение митохондрий или клетки можно увидеть?», – в замешательстве спросил Мыранов. Я пояснил: «Свечение уже давно наблюдается Юрьевым и другими. Оно регистрируется в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной области. Его можно обнаружить с помощью детекторов – фотоэлектронных умножителей. Такое излучение сходно с тем, которое зачастую наблюдается в химических реакциях. Высвобождение энергии в реакциях не обязательно связано со сгоранием. Например, если слить вместе кислоту и щелочь, то возникнет сильнейший нагрев раствора. Здесь часть химической энергии при нейтрализации зарядов теряется в виде тепла. При этом можно наблюдать сильное свечение в инфракрасной области, а также слабое – в видимой и ультрафиолетовой».

Мыранов спросил: «Так, по Вашему, Викентий, получается, что по клетке энергия гуляет в виде света?» – «Нет. В виде света и тепла она только теряется. А передается она двумя способами: на большие расстояния – с помощью веществ, богатых химической энергией, а на маленькие – с помощью ЭВС». Мыранов с сомнением покрутил головой, повздыхал, но мой уверенный тон все-таки как будто убедил его. «Если всё это так, то тут открываются большие перспективы. Так и быть, начинайте опыты, а через 3 месяца доложите о результатах», – решил он.

В лаборатории я собрал установку, позволяющую проводить опыты по световой стимуляции митохондрий, а также детектировать люминесценцию, рН и кислород. Три месяца пролетели мгновенно. Я показал Мыранову результаты: под интенсивным синим светом в суспензии митохондрий возникало потребление кислорода. Стоило выключить освещение, и процесс тут же прекращался. Мыранов сначала не понял, о чем речь, но после разъяснений обрадовался и предоставил мне полную свободу. В течение двух лет я выяснил, что свет активирует в дыхательной цепи потребление кислорода, перенос электронов, изменение рН и синтез АТФ.