Антони ван Левенгук
(1632–1723)
Ренье де Грааф прожил всего тридцать два года, но за сей короткий срок голландский врач и анатом успел очень многое — не только нашел в яичнике участки, содержащие яйцеклетки, но и заставил, пусть и косвенным образом, медицинское сообщество обратить внимание на микробы. В 1673 году, буквально за несколько месяцев до смерти, он написал Генри Ольденбургу, секретарю лондонского Королевского общества, письмо, в котором извещал, что некий голландец сконструировал чудесный прибор — микроскоп, позволяющий увидеть мельчайшие объекты. Вряд ли де Грааф сообщил Ольденбургу, что его соотечественник Антони ван Левенгук был не врачом и не ученым, а простым, малообразованным торговцем мануфактурой, не владевшим ни одним языком кроме родного голландского.
Получив письмо от столь известного и уважаемого человека, Ольденбург предложил Левенгуку представить доклад с изложением некоторых результатов микроскопических исследований для возможной публикации в издававшемся Обществом журнале «Philosophical Transactions».
Предложение Ольденбурга, безусловно, польстило Левенгуку. Однако, отправляя в 1673 году свою первую статью в Лондон, он написал, что ранее не пытался обнародовать ни одно из своих открытий, поскольку не был уверен, что сумеет достаточно толково выразить свои мысли, а также и потому, что не любил, чтобы ему возражали. К счастью, в первом сообщении эксцентричного голландского торговца мануфактурой содержалось немного информации, способной вызвать критику: он описал, как выглядят под микроскопом обычная плесень, а также глаз, жало и рот пчелы. По сути говоря, первые наблюдения Левенгука были далеко не столь невероятны, как те, что еще раньше, в 1664 году, описал член Королевского общества Роберт Гук.
Прежде чем продолжить рассказ о научных достижениях такого удивительного человека, как Антони Левенгук, расскажем вкратце о его жизни. Он родился в 1632 году, а умер в 1723-м, когда ему было девяносто один год.
Конечно, такое долголетие нельзя назвать уникальным, но в то время, да и сейчас прожить столько удается не каждому. Первый раз он женился в двадцать два года; спустя двенадцать лет его жена Барбара умерла, и через несколько лет он женился вторично. Из пяти детей, родившихся в первом браке, выжила только дочь Мария. Она не вышла замуж и после смерти мачехи жила с отцом и ухаживала за ним.
Левенгук не получил хорошего образования, однако, несмотря на это, пользовался уважением в родном Делфте. Члены городского совета хорошо знали этого человека. В 1676 году они назначили его управляющим имуществом вдовы художника Яна Вермера, признанного лишь многие годы спустя после смерти.
Судя по всему, Левенгук, как и любой другой зажиточный горожанин, жил спокойно и не отказывал себе в удовольствиях: за завтраком пил обжигающе горячий кофе, а вечером чай, не боялся продуктов, содержащих холестерин, а также не старался ограничить себя в употреблении насыщенных жиров. Кроме того, он обладал тем, чего так не хватает сегодня многим из нас, — дочь Мария обожала отца и трепетно заботилась о нем. К тому же он наслаждался обществом лохматой собаки, говорящего попугая и верного коня. Торговля мануфактурой оставляла ему достаточно свободного времени — за шестьдесят один год, что он занимался созданием микроскопов, у него накопилось более 120 000 часов досуга. В свои микроскопы он разглядывал самые разные предметы — хрусталик глаза кита, собственную сперму, конский навоз. В его лавке не звонили телефоны, не раздавались бесконечные щелчки компьютеризованных кассовых аппаратов, и ему не приходилось отвлекаться на заполнение налоговых деклараций и бланков страховых компаний — он мог всецело отдаваться шлифовке сотен выпуклых линз и писать длинные письма для публикации в «Philosophical Transactions» лондонского Королевского общества.
Может быть, Левенгук не был особенно предприимчивым торговцем. Мы не знаем, сколько кусков ткани и сколько шляп он продал — да нам это и неинтересно. Не об этом написала Мария на белом мраморном памятнике на могиле отца во дворе Старой церкви в Делфте. На табличке, прикрепленной к высокому обелиску, она приказала выгравировать надпись, гласящую, что ее отец удивил мир, использовав микроскоп для разгадки новых и очень важных тайн природы. Простая, необразованная женщина предвосхитила ту оценку, которую сегодня мы с полным пониманием даем деятельности ее отца: он впервые открыл существование мира организмов, являющихся причиной болезней и смертей бесчисленных миллионов детей и взрослых.
В течение пятидесяти лет Левенгук продолжал слать в Королевское общество свои научные письма, которые теперь пользовались огромной известностью. Он писал на голландском языке, а для публикации в «Philosophical Transactions» письма переводили на английский или латынь. Даже в день своей смерти девяностооднолетний Левенгук умолял врача перевести несколько написанных по-голландски писем на латынь и отправить их в Лондон.
За несколько лет до смерти Левенгук заказал себе красивый шкаф со множеством деревянных полок, на которые поставил двадцать шесть различных моделей микроскопов; во многих из них линзы были оправлены в серебро. К каждому микроскопу он прикрепил какой-либо предмет, подвергнутый изучению: сегмент языка свиньи, глаз мухи, закристаллизовавшийся сегмент стекловидного тела глаза кита. Во исполнение воли отца через несколько недель после его смерти Мария переправила бесценный шкаф в Лондон. В течение более ста лет он хранился в Королевском обществе, а затем таинственным образом исчез. За всю свою жизнь Левенгук собрал 247 микроскопов (не считая переданных Обществу) и отшлифовал 172 линзы, оправленные в золото, серебро и латунь. В 1745 году Мария выставила эти микроскопы и линзы на аукцион; ей удалось выручить за них 61 фунт.
Левенгук всегда знал, что его открытия имеют огромное значение и что рано или поздно это признают все. Его скромную лавку почтили визитом один император и английская королева Мария. Да и другие высокородные особы посещали его, дабы лично убедиться в существовании открытого им микромира. Не будет преувеличением сказать, что этот «ученый по совместительству» прожил куда более спокойную, благополучную и удовлетворявшую его в духовном плане жизнь, чем большинство современных нобелевских лауреатов.
Но довольно рассказывать о жизни галантерейщика-исследователя, который никогда не забывал разбросать на снегу хлебные крошки, чтобы накормить голодных ласточек, гнездившихся под крышей его дома. Расскажем лучше о его знаменитом «Письме № 18», благодаря которому этот скромный человек обрел бессмертие.
Секретарь Королевского общества Генри Ольденбург получил сие послание — семнадцать с половиной страниц, исписанных по-голландски рукой Левенгука, — в октябре 1676 года. При переводе на английский язык письмо было наполовину сокращено и опубликовано в 1677 году в мартовском выпуске «Philosophical Transactions».
«Письмо № 18» начинается очень просто: «В году 1675-м, примерно в середине сентября… я обнаружил маленькие существа в дождевой воде, которая простояла несколько дней в новом бочонке, выкрашенном изнутри синей краской». Левенгук решил продолжить изучение этого явления, поскольку увидел, что «эти маленькие зверушки, представшие моему взору, были более чем в десять тысяч раз меньше, нежели… водяные блохи или водяные ослики, за движением которых в воде можно наблюдать невооруженным взглядом».
Он продолжал изучать под микроскопом не только дождевую, но и колодезную и морскую воду. До микроскопического исследования все образцы воды беспрепятственно контактировали с воздухом. Особенное удивление Левенгука вызвало то, что обнаруженные им «маленькие зверушки» обладали крохотными «ножками» или «хвостиками», позволявшими им быстро перемещаться в разных направлениях в пределах составлявшей их мир капельки воды. Он даже испытал жалость к некоему простейшему существу, запутавшемуся в микроскопических частицах и не сумевшему выбраться на свободу.
Основная часть «Письма № 18» состоит из дневниковых записей Левенгука, в которых описываются различные опыты, проведенные в период между сентябрем 1675 и сентябрем 1676 года. Изучив воду, в которую был добавлен настой молотого перца, он описал микроскопических «зверушек» — без всяческого сомнения, речь шла о бактериях. Их неподвижность или в лучшем случае медлительность заинтриговала Левенгука — иногда он начинал сомневаться, что наблюдает за живыми существами. Конечно, ему больше нравились те «зверушки», у которых были головки и хвостики и которые умели быстро двигаться. Но, если судить по этому письму, Левенгуку и в голову не приходило, что у его маленьких дружков могут быть «родственники», являющиеся злейшими врагами человека.
Сегодня нам, с юных лет знающим о существовании дружественных (некоторые дрожжи, грибки и некоторые бактерии) и зловредных (бациллы столбняка и дифтерита, не говоря уж о сифилитической спирохете) микроскопических организмах, может быть, нелегко понять, какое удивление — и недоверие — вызвало «Письмо № 18» у прагматично настроенных членов лондонского Королевского общества. «Невежественный голландский галантерейщик, которого мы знать не знаем, присылает письмо, где утверждает, что нашел тысячи крохотных „животных“ в капельке дождевой воды! Пусть пришлет нам данные других людей, подтверждающих его слова, тогда мы поверим!» Рассуждая в таком ключе, члены Общества потребовали, чтобы Левенгук пригласил к себе каких-нибудь уважаемых в его городе людей и продемонстрировал им своих «маленьких зверушек», дабы они могли засвидетельствовать его слова перед высокоуважаемыми членами Общества.
Левенгук так и поступил. Он пригласил несколько самых известных граждан Делфта (включая священника своего прихода). Впрочем, его наблюдения подтвердила не только эта «комиссия»; в 1678 году данные Левенгука проверял сам сэр Роберт Гук, признанный специалист по микроскопическим исследованиям.
Через два года после того, как Гук подтвердил истинность эпохальных открытий, описанных в ставшем знаменитым «Письме № 18», Левенгуку предложили стать членом Королевского общества. Никогда раньше и никогда позже, вплоть до наших дней, подобное предложение со стороны самого престижного научного Общества не поступало в адрес торговца мануфактурой и по совместительству стража судебной палаты. Какую же гордость должен был испытывать Левенгук, получив такое признание! Его благодарность выразилась в том, что в течение своего пятидесятилетнего членства он написал больше статей, чем любой другой член Общества за более чем триста лет его существования.
Многие из статей Левенгука имеют неменьшую научную значимость, чем «Письмо № 18». Например, в «Письме № 39», направленном в адрес Общества в 1683 году, он описал результаты микроскопического исследования собственной слюны и налета, взятого со своих передних зубов. Хотя в слюне он не обнаружил никаких «зверушек», в налете они просто кишели. В письме отмечается, что, когда он повторил исследование налета, никаких «зверушек» там уже не было.
«Что же случилось с маленькими зверушками, которых я прежде разглядел в соскобе с зуба?» — этим вопросом Левенгук задавался вновь и вновь. А потом в одно прекрасное утро он решил, что нашел ответ. Через несколько дней после первого исследования он ввел в обиход привычку пить каждое утро горячий кофе. «Наверное, жар от кофе просто-напросто убил моих зверушек», — подумал он. Но если именно в этом заключалась причина того, почему он не смог найти микроскопические существа в соскобе с передних зубов, то в налете на задних зубах, не подвергавшихся непосредственному контакту с обжигающим напитком, они еще могли сохраниться. Представьте себе восторг Левенгука, когда, рассмотрев под микроскопом соскоб со своих задних зубов, он увидел в нем мириады «зверушек»!
Можно с уверенностью сказать, что Левенгук практически вплотную подошел к открытию того, что его «маленькие зверушки» не просто густо населяют «испорченные» кости и мясо, а несут основную ответственность за их порчу. Как же близок он был к разгадке роли микробов в возникновении болезней, когда описывал исследование соскоба со своего языка, сделанного, когда он лежал в лихорадке! В другой раз он взял свой вырванный гнилой зуб и исследовал его размягчившиеся и разрушенные корни, где опять-таки нашел сотни тысяч микроскопических созданий.
Достижения Левенгука за пятьдесят лет сотрудничества с Королевским обществом выходят далеко за рамки простого открытия микроскопического мира живых существ. Он изучал не только собственные фекалии, но и испражнения коров, лошадей и голубей. Он исследовал свою кровь и с удивлением увидел, что она по большей части состоит из того, что мы сегодня называем красными кровяными тельцами; позже он отметил, что под его микроскопом эти тельца утрачивают свой алый цвет.
Больше всего его поразили результаты исследования собственной спермы. Она тоже кишела «зверушками». Но, в отличие от тех существ, которых Левенгук наблюдал в дождевой, морской и колодезной воде, все обитатели его семени выглядели одинаково. Он наблюдал их тысячами, и у всех были одинаковые хвостики и тельца, состоявшие в основном из головки; все они беспорядочно перемещались в капле семенной жидкости. Ученым с университетским образованием потребовалось несколько десятилетий, чтобы принять открытие Левенгука и согласиться с присутствием этих неутомимых созданий в сперме. Конечно, ни один из сомневавшихся не потрудился рассмотреть под микроскопом собственное семя.
Читатель может спросить: почему другие ученые, тоже имевшие в своем распоряжении микроскопы, не смогли обнаружить существование организмов, невидимых для человеческого глаза? Ведь многие из них пользовались куда более изощренными приборами, чем простая система выпукло-вогнутых линз, изготовленная Левенгуком. Ответ достаточно прост. Они изучали отдельные предметы, иногда очень мелкие, но это были предметы, которые можно увидеть и невооруженным глазом — например, яйцо шелковичного червя или глаз вши. Они, в отличие от Левенгука, не догадались, что в жидкостях, таких как вода, кровь и сперма, могут существовать объекты, невидимые человеческим глазом.
Сегодня понятно, почему биограф этого голландского торговца мануфактурой и по совместительству стража судебной палаты Клиффорд Добелл, а также автор великолепной книги по истории бактериологии Уильям Баллок по праву считают его основателем бактериологии и протозоологии. Однако после смерти Левенгука в 1723 году о нем быстро забыли не только в Королевском обществе и вообще в научном мире, но даже в родной стране и в родном городе. Только памятник, воздвигнутый преданной дочерью на его могиле в Делфте в 1745 году, напоминает о том, что этот великий человек совершил великое открытие.
Через тридцать девять лет после смерти Левенгука словенский врач Марко Пленчич (1705–1781) твердо заявил, что «маленькие зверушки», открытые голландцем, вызывают заразные болезни. Статья Пленчича, а может быть, и собственные публикации Левенгука в «Philosophical Transactions» не ускользнули от внимания итальянского биолога из города Лоди Агостино Басси (1773–1856). В ходе эпохального исследования, проведенного в 1835 году, Басси экспериментальным путем доказал, что болезнь шелковичных червей вызывается бактериями, а далее он сделал вывод, что бактерии могут быть причиной и других заболеваний. И наконец, спустя 112 лет некоторые «зверушки» Левенгука были официально признаны возбудителями болезней.
Эти исследования получили высокую оценку выдающегося немецкого анатома Фридриха Генле (1809–1885). Нет никаких сомнений в том, что он разъяснил революционную значимость работы Басси одному из своих самых блестящих студентов, Роберту Коху. И уже вскоре Кох подхватил факел, впервые зажженный в 1676 году Левенгуком. А когда Кох совершил собственные судьбоносные открытия, дух Антони ван Левенгука смог наконец обрести покой — ибо Кох своими работами даровал достижениям Левенгука бессмертие.
Луи Пастер был истинным французом: вспыльчивый, эгоистичный, крайне упрямый и до такой степени патриот, что после Франко-прусской войны 1870–1871 годов он поклялся начинать все свои научные работы словами: «Ненавижу пруссаков!» Однако, несмотря на склонность к принятию поспешных решений и порой слишком буйную фантазию, он умел быть не менее методичным и терпеливым, чем ненавистные ему пруссаки. Кроме того, он обладал интуицией и умело ею пользовался.
Пастер родился в 1822 году в деревушке Доль, в семье дубильщика кож. Ни в начальной, ни в средней школе он не отличался особой склонностью к естественным наукам, и если в чем-то и преуспевал, так это в рисовании. Однако, несмотря на действительно незаурядные художественные дарования, юный Пастер поставил себе задачу поступить в Сорбонну и стать химиком. Он даже записался в подготовительную школу, чтобы выдержать вступительные экзамены, но через несколько месяцев заскучал и вернулся в Доль наслаждаться тем, чего ему больше всего не хватало вдали от дома — едкими запахами кож в дубильной мастерской отца.
Прошло еще несколько месяцев, и Пастер отправился в ту же подготовительную школу, где постепенно стал получать более или менее удовлетворительные отметки. В 1843 году его приняли в Сорбонну, хотя на вступительном экзамене по химии один из профессоров охарактеризовал его как «ничтожество». Только на последнем курсе, уже работая над докторской диссертацией, Пастер впервые воспользовался своим даром интуиции. Вот как это случилось.
На протяжении нескольких лет было известно, что винная кислота существует в двух формах, хотя атомный состав обеих форм одинаков. Одна из форм обладала способностью поворачивать плоскость поляризации света вправо, а вторая такой способности не имела. Эта разница, естественно, ставила химиков в тупик: они не могли понять, почему две формы винной кислоты, будучи абсолютно идентичными по химическому составу, настолько по-разному реагируют на поляризованный свет.
Совершенно интуитивно Пастер решил изучить кристаллы винной кислоты, не обладавшие способностью менять направление поляризации света. Конечно, интуитивная прозорливость сыграла тут свою роль, но только глубокое понимание предмета позволило Пастеру заметить, что в высушенной винной кислоте этой формы имелось два разных вида кристаллов. Разница между ними была очень невелика, но очевидна для зоркого наблюдателя. С помощью микропинцета Пастер собрал кристаллы обоих типов и поместил их в разные пробирки с водой. Поставив первую пробирку перед источником поляризованного света, он отметил поворот света вправо. Пробирка с водным раствором кристаллов второго типа поворачивала свет влево.
Тем самым Пастеру удалось сделать два важнейших открытия. Во-первых, он выделил ранее неизвестную форму винной кислоты, ту самую, которая поворачивала плоскость поляризации света влево. Во-вторых, что еще более важно, он установил, почему одна из форм винной кислоты была вообще не способна поворачивать плоскость поляризации света: она состояла из кристаллов, которые поворачивали эту плоскость в противоположных направлениях и тем самым нейтрализовали действие друг друга.
Луи Пастер
(1822–1895)
Это важнейшее открытие, описанное двадцатипятилетним химиком в докторской диссертации, сразу же принесло Пастеру признание и славу. Фактически его открытие заложило основы стереохимии. Вскоре после публикации Пастер получил должность профессора химии в Дижонском лицее. В 1849 году он стал профессором Страсбургского университета и женился на женщине, с которой и прожил всю оставшуюся жизнь.
Только в 1857 году Пастер перестал заниматься изучением безжизненных химических веществ и встал на путь познания невидимого, но живого мира крохотных растений и еще более мелких существ — мира Левенгука. Его внимание привлекли одновременно два аспекта этого экзотического микромира.
Во-первых, Пастер заинтересовался широко обсуждавшейся, но совершенно не раскрытой проблемой абиогенеза. Идея самозарождения живых существ из неживых субстанций казалась Левенгуку настолько смешной, что в 1702 году в одном из своих писем в Королевское общество он писал: «Наблюдая за удивительным промыслом Природы, благодаря которому возникают эти „маленькие зверушки“, способные жить и продолжать свой род, нам следует смутиться и задаться вопросом, неужели до сей поры есть люди, которые цепляются за старое убеждение, будто бы живые существа могут зарождаться в результате гниения?»
Хотя уже в начале XVIII века стало ясно, что вопрос о возможности самозарождения утратил свою актуальность, ученые то и дело возвращались к нему в течение более чем ста лет после смерти Левенгука. В 1765 году появился выдающийся труд Ладзаро Спалланцани, а в 1839 году — не менее достойная работа немецкого ученого Теодора Шванна, в которых доказывалось, что рост живых организмов, наблюдаемый в мясном бульоне, прекращается, если бульон прокипятить, а затем закрыть для доступа воздуха; но даже после этого отдельные исследователи настаивали на возможности абиогенеза, утверждая, что гниение всегда происходит благодаря организмам, самозарождающимся в разлагающихся тканях животных или растений.
Вряд ли Пастер слышал о Левенгуке, еще менее вероятно, что он читал его статью, опубликованную в 1702 году в «Transactions of the Royal Society». Ho он знал об экспериментах, проведенных Шванном в 1839 году. (Характерно, что ни в одной статье Пастера нет ссылок на работу немецкого коллеги, но в одном личном письме он признавал ее огромное новаторское значение.) Ему также было хорошо известно, какого рода возражения выдвигали критики работ Спалланцани и Шванна. Они утверждали, что, поместив смесь бульонов в герметичные сосуды после кипячения, оба ученых воспрепятствовали поступлению в бульон воздуха. По их мнению, именно в воздухе содержались некие газообразные неживые элементы, необходимые для зарождения живых организмов из неживых субстанций.
Тогда Пастер вытянул горлышки пробирок, содержавших бульонную смесь, и максимально сузил их диаметр. Узкие горлышки пробирок были направлены книзу таким образом, что воздух мог попадать внутрь, но вход любых тяжелых частиц, потенциально содержащихся в нем, был исключен. После этого бульон вскипятили, чтобы убить все живое, а потом подвергли инкубации. Ни в одной пробирке не удалось выявить ни гниения, ни какого-либо роста микроорганизмов.
Этот простой опыт Пастера вполне мог бы разрушить концепцию зарождения живой материи из неживой, однако она продолжала существовать в умах некоторых исследователей вплоть до публикации в 1876–1877 годах неоспоримых четких выводов английского физика Джона Тиндаля о наличии бактерий в воздухе.
Еще в тот период, когда Пастер занимался исследованиями в области абиогенеза, французские пивовары и виноделы обратились к нему с просьбой определить, чем вызвана порча их продукции — в стране, где оба напитка так популярны, эта проблема имела огромное значение. Занявшись ею, Пастер установил, что процесс ферментации, от которого зависит производство как пива, так и вина, вызывается различными видами дрожжей. Опять-таки нельзя не упомянуть, что за несколько десятилетий до него Теодор Шванн доказал существование живых и самовоспроизводящихся дрожжей и выразил уверенность в том, что они играют ведущую роль в производстве спирта из ячменя. Но еще за пятьдесят лет до открытия Шванна дрожжи и вырабатываемые ими шаровидные частицы были описаны стариной Левенгуком!
Впрочем, Пастер сделал нечто большее, чем простая констатация роли определенных видов дрожжей в ферментации пива и вина. Он обнаружил и описал методы предотвращения роста аэробных дрожжей, оказывавших столь неблагоприятное воздействие на производство вина и пива. Его исследования легли в основу идеи о необходимости осторожного нагревания жидкостей с целью разрушения потенциально болезнетворных дрожжей и бактерий; сегодня этот процесс, получивший название «пастеризация», повсеместно применяется для сохранения различных пищевых продуктов.
Пастер надеялся, что после спасения французской винодельческой промышленности он сможет вернуться к спокойным лабораторным исследованиям химических веществ и их реакций. Но этого не случилось. Один из его бывших преподавателей привлек Пастера к изучению заболевания, поражавшего шелковичных червей и, следовательно, наносившего ущерб еще одному из важнейших сельскохозяйственных производств во Франции. Может быть, Пастер смог бы отказаться от участия в работе, затрагивавшей совершенно неизвестную ему сферу, но еще с 1863 года он утверждал, что все процессы гниения вызываются микроорганизмами, а очевидной причиной гибели маленьких шелковичных червей как раз и было элементарное гниение.
Пастер посвятил болезни шелковичных червей пять лет, но ему так и не удалось выделить тот микроорганизм, который по его твердому убеждению ее вызывал. Зато ему удалось разработать методы ее быстрого распознавания, а затем с помощью тщательной изоляции и проведения определенных гигиенических мероприятий он смог предотвратить распространение этой болезни и в конечном итоге остановить эпидемию.
К 1870 году Пастер, спаситель виноделия, пивоварения и производства шелка, стал самым уважаемым ученым не только во Франции, но, наверное, и в мире. Трудно точно сказать, что именно занимало его после 1870 года, когда он спас шелкопрядильное производство. Но совершенно очевидно, что «мелкие зверушки» Левенгука теперь интересовали его куда больше, чем химия.
Не будучи врачом, Пастер тем не менее часто посещал больницы. Особенно его интересовали случаи смертей женщин в процессе родов или от родильной горячки (послеродовой лихорадки). Безусловно, Пастер знал о работах Игнаца Земмельвайса и Оливера Уэнделла Холмса, установивших заразный характер этой лихорадки. В отличие от обоих врачей Пастер догадался взять образцы маточной крови и экссудатов из тел парижанок, умерших от родильной горячки. Изучая под микроскопом эти образцы и некоторые культуры, он неизменно находил в них левенгуковских «зверушек» — микроорганизмы, словно бы состоявшие из нескольких крохотных телец (сегодня они известны под названием стрептококков).
Пастер так никогда и не опубликовал результаты этих своих наблюдений, и мы бы ничего не узнали о них, если бы в один прекрасный вечер в марте 1879 года он не вышел из себя в Парижской академии медицины во время лекции некоего акушера о послеродовой лихорадке. Услышав, что лектор категорически отрицает возможную роль микробов в развитии этого заболевания, Пастер перебил его и прокричал: «Причина болезни — в докторах, переносящих микробы от одной больной к другой!» Лектор возразил, что такого микроба никто и никогда не найдет. Пастер вскочил с места, вышел на трибуну и заявил, что уже нашел его: «Я покажу вам этого микроба!» — после чего нарисовал на доске маленькую цепочку структур, напоминающих четки. Отчет об этом инциденте в печати не появился, но как бы гордился Левенгук, узнай он о нем!
В 1878 году Пастер начал изучать организмы, вызывающие холеру домашней птицы, и снова его талант научного предвидения преподнес ему бесценный подарок. Обычно, когда он вводил курам культуру, содержащую микробы холеры, птицы погибали в течение суток. Но однажды он ввел двум цыплятам несвежую культуру, полученную несколько недель назад. Цыплята быстро заболели, но потом поправились. Пастер дал указание помощнику поместить их в одну клетку со здоровыми курами.
В это время весь персонал лаборатории ушел в отпуск. Когда отпуск закончился, курам снова стали вводить свежую культуру холеры. Свою порцию смертельной свежей культуры получили и два цыпленка, выжившие ранее после инъекции старой культуры. На следующий день погибли все куры — кроме тех двух, выживших после первой инъекции. Они резвились как ни в чем не бывало среди трупов своих собратьев.
Пастер увидел, как эта парочка весело кудахчет и резво клюет свой корм, и научная интуиция, щедро отпущенная ему природой, помогла сделать правильные выводы. Наблюдение за двумя цыплятами буквально ошеломило его — он понял, что их выживание открывает путь к спасению миллионов еще не родившихся детей и взрослых. Более того, он сразу же осознал, что сделал величайшее открытие в своей жизни. Правда, поначалу Пастер полагал, что инъекция состаренной или ослабленной культуры возбудителей холеры защитит животное не только от заражения холерой в будущем, но и от всех прочих болезней.
После нескольких месяцев лихорадочного, полного энтузиазма, но неизменно обескураживающего исследования других болезней стало очевидно: введение животному старой культуры возбудителей холеры обеспечивало ему защиту от холеры, и только от холеры. Столкнувшись с этим обстоятельством, Пастер быстро сообразил, что раз введение ослабленных возбудителей холеры не защищает от других болезней, то от них, этих других болезней, защитит введение их ослабленных возбудителей. Именно это прозрение великого французского ученого заложило основы бактериальной вакцинации.
Почти наверняка можно утверждать, что тогда Пастер уже читал о сделанном двумя годами ранее блестящем открытии Коха — немецкому ученому удалось выявить бациллу, вызывающую сибирскую язву. Таким образом, Пастеру были известны два факта: во-первых, что сибирскую язву вызывает характерный микроорганизм, и, во-вторых, что введение ослабленной культуры возбудителей холеры защищает кур от заражения этой болезнью. Может быть, подумал он, аналогичную защиту от сибирской язвы может обеспечить введение животному состаренной и тем самым ослабленной культуры ее возбудителя?
Это предположение оказалось правильным. После многочисленных исследований методом проб и ошибок, он установил, что, если осторожно состарить и ослабить культуру бацилл сибирской язвы, ее введение, как правило, защищает животное и оно не гибнет от введения второй, смертельной, дозы культуры возбудителя сибирской язвы. Потребовалось долгое, тщательное исследование, чтобы найти надежный метод получения ослабленной культуры возбудителя болезни — слишком слабой, чтобы убить или серьезно ослабить реципиента после введения, но достаточно сильной, чтобы обеспечить ему иммунитет против повторного введения смертельных бацилл.
Это исследование требовало большой осторожности, времени и терпения, а Пастер вовсе не отличался терпеливостью. Он добился того, что в большинстве случаев инъекция ослабленной культуры защищала животное от заражения сибирской язвой, но иногда это не срабатывало. Случалось, что после введения предположительно ослабленной культуры животные погибали.
Несмотря на эти редкие «промахи», уже в 1880 году Пастер заявил, правда несколько преждевременно, что нашел вакцину, способную защитить овец и коров от сибирской язвы. В 1881 году некий научный комитет предложил ему провести публичную демонстрацию эффективности вакцины. Пастер немедленно согласился. Событие должно было состояться 21 мая — 2 июня в городке Пуайи-ле-Фор. Мы никогда не узнаем, какое значение придавал Пастер предстоящей демонстрации, но можно предположить, что он лично занимался всей технической подготовкой.
Пятого мая 1881 года Пастер и его ассистенты ввели ослабленную культуру сибирской язвы двадцати четырем из сорока восьми овец, трем из шести коров и одному из двух козлов. Семнадцатого мая те же животные получили вторую инъекцию препарата. Затем 31 мая всем вакцинированным и невакцинированным животным ввели смертельную свежую культуру сибирской язвы. На 2 июня была назначена основная демонстрация; известные врачи, представители прессы и множество других заинтересованных зрителей собрались, чтобы увидеть результаты этого эксперимента.
Первого июня Пастер получил телеграмму, извещавшую его о том, что заболели некоторые из вакцинированных овец, получивших накануне смертельную культуру. Потрясенный ученый набросился на своего преданного сотрудника, Пьера Ру, и грубо обвинил его в том, что он небрежно провел первую вакцинацию. «Я не собираюсь завтра терпеть унижение из-за допущенных вами ошибок при вакцинации овец! Вы совершили эту ужасную ошибку, так вот пусть вас завтра толпа и освищет!» — кричал Пастер, не сдерживая эмоций. К счастью, при скандале присутствовала жена ученого, и ей кое-как удалось успокоить супруга. Пастер решился ехать в Пуайи-ле-Фор только поздней ночью, когда пришла вторая телеграмма, сообщавшая, что все вакцинированные овцы чувствуют себя хорошо.
Крики восторга, приветствовавшие прибытие Пастера и Ру, дали понять: эксперимент прошел удачно. На демонстрационном поле лежали трупы двадцати двух овец, не получивших вакцину, еще два контрольных животных умирали. Двадцать четыре вакцинированные овцы беззаботно щипали траву и выглядели совершенно здоровыми. Точно так же уже умерли или умирали коровы и козел, не получившие вакцину, а их вакцинированные собратья пребывали в добром здравии.
Это событие стало величайшим триумфом Пастера. Он снова признанный герой в национальном, да и в международном, масштабе. Уже через несколько дней тысячи владельцев крупного и мелкого скота стали засыпать его просьбами о поставке чудодейственной вакцины от сибирской язвы, лаборатория отправляла им сотни ампул. Поток изъявлений международного признания просто захлестывал Пастера и его сотрудников. Однако не все было хорошо — сотрудники Пастера еще не отработали систему приготовления вакцины, которая обеспечивала бы ее нетоксичность и гарантировала выработку иммунитета у вакцинированных животных. Неудивительно, что вскоре стали поступать сообщения о случаях, когда вакцина либо убивала овец и коров, либо оказывалась неспособной защитить их от заражения сибирской язвой.
Роберт Кох, оскорбленный тем, что Пастер никогда не ссылался на его основополагающие исследования сибирской язвы, воспользовался этой ситуацией и опубликовал ряд статей, в которых яростно критиковал работы Пастера. Пастер, обидевшись на эту критику, обрушившуюся на него буквально через несколько месяцев после триумфа в Пуайи-ле-Фор, выступил с резкими нападками на Коха на Четвертом Международном конгрессе по гигиене и демографии, который проходил в 1882 году в Швейцарии.
После выступления Пастера председатель заседания пригласил Коха выступить с ответным словом, и тот в самой оскорбительной манере заявил, что приехал на конгресс узнать что-то новое об ослаблении действия бактерий, но ничего интересного не услышал. Он отказался отвечать на замечания Пастера, потому что не считал конгресс подходящим местом для дискуссий — а также и потому, что плохо говорил по-французски, тогда как Пастер вообще не владел немецким языком. Кох пообещал, что обратится в соответствующие медицинские журналы и через них даст ответ на критику Пастера и укажет на ошибки в его исследованиях (действительно, он сделал это в нескольких журналах). Тогда Пастер язвительно заметил, что если бы Кох потрудился выучить французский язык, то узнал бы на конгрессе много нового.
После конгресса Кох в своих статьях указывал, что введение пастеровской вакцины против сибирской язвы часто убивало животных, которых должно было бы защитить, и что число случаев, когда прививка не помогала предотвратить сибирскую язву, особенно у овец, недопустимо велико. С учетом этих опасных обстоятельств Кох изучил содержимое нескольких ампул с предположительно чистой культурой ослабленного возбудителя сибирской язвы, полученных из лаборатории Пастера. Он установил, что культура нередко оказывалась заражена другими бактериями, не имеющими отношения к сибирской язве, а бациллы сибирской язвы часто были недостаточно ослабленными и, следовательно, смертельно опасными. Разумеется, эти данные доказывали, что вакцину готовили чересчур поспешно и недостаточно тщательно.
Одна из статей, где Кох критиковал методы Пастера и используемые им средства для представления и демонстрации вакцины от сибирской язвы, заканчивалась фразой, раз и навсегда превратившей двух научных гигантов в злейших врагов. Она звучала так: «Поведение такого рода может быть вполне уместным для рекламы делового предприятия, но науке следует решительно отвергнуть его». Впрочем, как мы сможем убедиться, в 1890 году сам Кох прибег к подобным же методам для представления своего туберкулина.
Несмотря на яростную критику со стороны Коха, в 1884 году Пастер смог провести повторную демонстрацию эффективности вакцины против сибирской язвы уже в самой Германии. То был настоящий триумф! А кроме того, все помнили его предшествующие достижения — создание науки стереохимии, спасение французского виноделия, пивоварения и шелкопрядильного производства. Шестидесятилетний Пастер, перенесший к этому времени инсульт, в результате которого не мог полноценно владеть левой ногой, вполне мог позволить себе почивать на лаврах и стать тем, кем становятся современные исследователи, достигающие такого возраста, то есть администратором.
Вместо этого в 1882 году он приступил к изучению ужасного и всегда смертельного заболевания — бешенства. Считается, что он решил заняться этой болезнью, потому что в детстве увидел, как ребенку, укушенному бешеной собакой, прижигали раны раскаленным железом, и это произвело на него неизгладимое впечатление. Впрочем, независимо от того, что именно подтолкнуло Пастера к исследованиям бешенства, они, бесспорно, представляли собой страшную опасность и для него, и для его ассистентов. В качестве подопытных животных использовались бешеные собаки, и первоначально в распоряжении ученых имелся только один способ изучения болезни: к здоровой собаке подселяли больную с тем, чтобы бешеное животное искусало здоровое и заразило его бешенством.
Пастер предполагал, что изучаемая им болезнь передается какими-то микроскопическими организмами, но неоднократные исследования под микроскопом их не выявили. Даже микроскоп, оснащенный только что изобретенными конденсорами Аббе и масляно-иммерсионными линзами, не мог тогда и не может сейчас обнаружить этот возбудитель. (Сегодня понятно почему: возбудитель бешенства — вирус.)
Отметив, что между моментом укуса человека или животного и появлением симптомов бешенства проходит определенное время и что эти симптомы связаны главным образом с нарушением функции головного и спинного мозга, Пастер пришел к разумному выводу: возбудитель заболевания следует по периферическим нервам в головной и спинной мозг и сосредоточивается там. Позже оказалось, что это предположение имело колоссальное значение.
Пастер со своими ассистентами занимался исследованием бешенства в течение нескольких лет, а потом его вновь посетило научное озарение. На сей раз источником его стала собака. Ее покусал бешеный пес, и она заболела, но с ней произошло то, чего никогда не случалось ни с одним бешеным животным: она полностью поправилась. Более того, собака осталась совершенно здоровой и после того, как ей ввели свежую мозговую ткань, полученную от бешеной собаки, а все предшествующие наблюдения Пастера говорили: нет, такое невозможно!
Этот поразительный счастливый случай не остался незамеченным Пастером. Он начал проводить инъекции тканей спинного мозга, полученных от кроликов, зараженных бешенством, используя вытяжки из тканей спинного мозга, которым предварительно давал возможность «состариться» на несколько дней. И эта схема сработала! Прививки собакам вытяжек из спинного мозга (взятого от бешеных кроликов) теперь повторялись ежедневно, причем для первой прививки Пастер брал высушенную вытяжку, полученную две недели назад, а для последующих — вытяжку, «возраст» которой с каждым разом уменьшался на один день. После многочисленных опытов стало понятно, что спустя четырнадцать дней после начала вакцинации даже введение свежей вытяжки — которая, будучи введенной при первой инъекции, неизбежно вызывала бешенство, — не провоцировало появления симптомов заболевания у собак.
В отличие от ситуации с вакциной от сибирской язвы, когда Пастер проявил поспешность и нетерпение, в этом случае он был крайне осмотрителен. К 1885 году, через три года после начала исследований, он имел все основания считать, что его система вакцинирования с введением на протяжении нескольких недель все менее ослабленных вытяжек из спинного мозга бешеных животных обеспечивает полную защиту от бешенства.
И вот однажды в 1885 году к Пастеру примчалась убитая горем француженка, умолявшая спасти ее сына. За два дня до этого на него набросилась бешеная собака, укусившая его в общей сложности четырнадцать раз — в руки, ноги и бедра. Пастер не был врачом; более того, он вовсе не был уверен в том, что профилактические прививки, обеспечивавшие иммунитет от бешенства подопытным собакам, смогут помочь девятилетнему Жозефу Мейстеру. Он направил мальчика к двум своим друзьям-врачам, знавшим о проводимых им опытах. Увидев гноящиеся раны от укусов, оба доктора настояли на том, чтобы Пастер испытал свой метод на ребенке. Пастер согласился провести тринадцатидневный курс прививок. Это потребовало большого мужества от Пастера, поскольку он знал, что препарат, вводимый на тринадцатый день, неизбежно привел бы к смерти ребенка, если бы его ввели в первый день курса. Однако мальчика удалось спасти, и известие о великой победе немедленно облетело весь цивилизованный мир. (Когда был основан Институт Пастера, Жозеф Мейстер стал его сотрудником и оставался на своей должности до конца жизни.)
Через несколько недель к Пастеру приехали за помощью девятнадцать русских крестьян, искусанных двумя неделями ранее бешеным волком. Каждый из них получал по две прививки в день на протяжении недели. Весь Париж с неослабевающим вниманием следил за этой борьбой против смерти от бешенства. Когда шестнадцать крестьян выздоровели, император России в знак благодарности прислал Пастеру орден Святой Анны и сто тысяч франков, которые ученый потратил на строительство своего института.
За несколько лет лаборатории в разных странах мира наладили производство вытяжек. От бешенства перестали умирать. И хотя в 1885 году Кох посмеивался над этим методом предупреждения болезни, через год и он начал применять пастеровский метод приготовления вытяжек.
Победа над бешенством стала последней из одержанных Пастером. В 1892 году, в ознаменование семидесятилетия ученого, его наградили специальной медалью в присутствии изысканно благородной публики. С трудом передвигавшегося Пастера поддерживал президент Французской Республики. Поскольку ученый был слишком слаб, чтобы выступить с благодарственной речью, ее прочитал его сын. В 1895 году Пастер умер, сжимая одной рукой распятие, а другой держась за руку жены.
Имена большинства ученых, описанных в этой книге, сегодня известны далеко не всем выпускникам университетов. Но, вероятно, любой из них вспомнит Пастера и назовет его одним из величайших ученых в истории науки. Очень, очень немногие знают о том, что он заложил основы стереохимии или открыл вакцину от сибирской язвы, но всем известен процесс, носящий его имя, — пастеризация. И наверное, немало людей вспомнят и о том, что он создал вакцину против бешенства.
Нет сомнения в том, что Луи Пастер был самым выдающимся французским ученым. Немыслимый эгоист, упорно не желавший признавать заслуги предшественников или современников, порой допускавший нечестные поступки, обожавший игру на публике и (парадоксальным образом) остро ненавидевший врачей, — и при всем этом маловероятно, что Франция когда-то подарит миру еще одного столь же великолепного ученого.
Разумеется, открытия Пастера восхитили бы старину Левенгука, хотя нарочитая театральность преподнесения этих открытий могла бы вызвать у него раздражение. Его бы, конечно, обидело и разозлило то, что Пастер совершенно не упоминал об исторических открытиях самого Левенгука, а также и практически всех прочих исследователей, работавших до него. Тем не менее человек, открывший в 1673 году невидимых до тех пор «маленьких зверушек», был бы потрясен, если бы спустя более чем двести лет он оказался в зале в Бреслау и там вместе с самыми выдающимися немецкими профессорами увидел и услышал выступление невысокого тридцатитрехлетнего темнобородого и круглолицего сельского врача из маленькой прусской деревушки. Этот человек — а звали его Роберт Кох — впервые в истории медицины показал, что одна из «маленьких зверушек» Левенгука, бацилла сибирской язвы, способна стать причиной заболевания не только животных, но и людей.
Да, первым, кто доказал, что кое-кто из «маленьких зверушек» может вызывать человеческие болезни, был не Пастер. Никому не известный, неказистый врач общей практики Кох в течение трех лет работал с микроскопом и несколькими самодельными приборами в отгороженном уголке своего кабинета, где единственным его помощником была совершенно не разбиравшаяся в медицине жена. Он выделил возбудителя сибирской язвы от больного животного в чистой культуре и проследил за его превращением в то, что называл спорами, способными сколь угодно долго выживать даже в самых неблагоприятных условиях. Затем он ввел культуру этого возбудителя морским свинкам и другим животным, включая овец и коров, и установил, что после скорой гибели подопытных их трупы буквально кишели этими ужасающими новыми врагами всего живого.
Знаменитые немецкие ученые Фердинанд Кон и Юлиус Конгейм, присутствовавшие на специально созванной конференции в Бреслау, в течение трех дней подряд наблюдали за экспериментами простого сельского врача и были совершенно потрясены его открытиями. Впечатление, полученное обоими академиками, было настолько сильным, что они твердо постановили вытащить скромного доктора из безвестного Вольштейна. Однако прежде всего они решили обнародовать удивительные сведения о том, что крохотная бактерия может стать причиной болезни человека. Через шесть месяцев после июньской конференции в Бреслау Кон опубликовал работы Коха по сибирской язве в журнале, который он сам издавал. Вплоть до 1880 года Кон и Конгейм добивались, чтобы Кох получил должность в Берлинском императорском отделении здравоохранения. Там он впервые в жизни получил в свое распоряжение приличную лабораторию и двух опытных ассистентов и смог полностью освободиться от врачебной практики. Его освободили даже от преподавания.
В течение четырех лет, прошедших между открытием бациллы сибирской язвы и переездом в Берлин, Кох продолжал работать в Вольштейне. Трудно сказать, осознавал ли он в то время, что практически вся его работа (разработка и усовершенствование новых методик и инструментов) была подготовкой к величайшему открытию в области бактериологии. Совершенно точно известно, что за эти четыре года, предшествовавшие переезду в Берлин, он сотрудничал со специалистами по оптике Эрнстом Аббе и Карлом Цейсом и, по-видимому, стал первым ученым, оборудовавшим свой микроскоп придуманными ими конденсорами и масляно-иммерсионными линзами. Именно это усовершенствование микроскопа позволило ему увидеть бактерии, которые раньше не удавалось увидеть ввиду их крайне малых размеров. Кроме того, теперь появилась возможность лучше и точнее разглядеть детали строения «маленьких зверушек» Левенгука. Кох применял также и различные новые анилиновые красители. Некоторые бактерии окрашивались только одним красителем и не воспринимали другие, и Кох воспользовался этим для дифференциации бактерий разных видов.
Однажды он обратил внимание на разрезанную картофелину, пролежавшую несколько дней на открытом воздухе. Увиденное заинтересовало ученого: на поверхности картофелины появились выпуклые разноцветные пятна. Изучив эти пятна, Кох понял, что каждое из них образовано микроорганизмами. Более того, в каждом конкретном пятне все микроорганизмы были одинаковыми и при этом отличались от тех, что присутствовали в пятне другого цвета. Обычный человек, обнаружив это явление, в лучшем случае счел бы его просто интересным. Но Коха, отчаянно искавшего способ получения чистых культур разных бактерий, оно навело на оригинальную идею. А что, если вместо того, чтобы помещать каплю, содержащую разные бактерии, в жидкую культурную среду (единственный способ получения культур бактерий в то время), аккуратно размазать ту же крохотную каплю по твердой культурной среде? Тогда различные виды бактерий, содержащиеся в капле, смогут образовать отдельные колонии на поверхности твердой среды и сами изолируют себя от других бактерий из капли.
Роберт Кох
(1843–1910)
Коху потребовалось не так уж много времени, чтобы догадаться, что для получения твердой культурной среды достаточно добавить желатин к обычному бульону, использовавшемуся для выращивания бактерий. Дождавшись, пока бульон затвердеет, он смазал его поверхность маленькой петелькой, предварительно погрузив ее в бульон, содержавший разные виды бактерий. На следующий день — после того как застывший бульон поместили в инкубатор — Кох обнаружил на его поверхности разрозненные пятна, в том числе — разноцветные. Оказалось, что в любом конкретном пятне или цветном разрастании на поверхности желатиново-бульонной пластины все бактерии были совершенно одинаковыми, но, как правило, отличались от бактерий из других колоний. Надо полагать, Кох испытал огромное удовлетворение, ведь с помощью этой относительно простой манипуляции он получил возможность изолировать и выращивать чистую культуру любой бактерии — раньше такое не удавалось никому. Вскоре стало ясно, какое значение имело это достижение для его дальнейших исследований в Берлине.
Проработав в Берлинском императорском отделении здравоохранения всего тринадцать месяцев, Кох тайно приступил к работе, которой предстояло стать поистине выдающимся вкладом в медицину: поиску бактерии, вызывающей туберкулез. Почему в августе 1881 года Кох никому не рассказал, что пытается найти возбудитель туберкулеза? Может быть, основная причина заключалась в том, что прошло всего пять лет с момента публикации его статьи о сибирской язве, в которой недвусмысленно доказывалось: возбудитель этой болезни поражает не только животных, но и людей. До того как Кох стал изучать сибирскую язву, почти никто не верил, что какие-то «маленькие зверушки» Левенгука вызывают болезни людей, в частности туберкулез. Даже после открытия возбудителя сибирской язвы такие светила медицины, как Рудольф Вирхов и Теодор Билрот, продолжали отрицать, что причиной любой болезни являются микроскопические живые существа. А когда молодой Кох сказал Вирхову, что использование микроскопа с масляно-иммерсионными линзами позволяет увидеть ранее невидимые бактерии, мэтр ответил: «То, что невозможно увидеть с помощью имеющегося у меня микроскопа, вообще не заслуживает быть увиденным».
Более того, сам Кох вовсе не был уверен, что туберкулез вызывают какие-то бактерии. А если такая бактерия и существует, то не слишком ли она мала, чтобы ее видеть? Сумеет ли он окрасить ее? И вырастить чистую культур этой бактерии, с тем чтобы ввести ее животным и показать, что вызванная этой бактерией болезнь ничем не отличается от развившейся естественным путем? Никто лучше Коха не знал, что в 1876 году именно введение возбудителя сибирской язвы животным и воспроизведение у них болезни наиболее убедительно доказало научному сообществу, что он сделал выдающееся медицинское открытие.
Эти потенциально неразрешимые проблемы стояли перед Кохом, который в то время чисто интуитивно догадывался, что если существует бактерия, вызывающая сибирскую язву, то можно найти и другую бактерию, вызывающую туберкулез.
И наконец, он желал сохранить эту работу в тайне даже от своих сотрудников, потому что хотел, чтобы, если ему удастся идентифицировать возбудитель туберкулеза и доказать его существование, вся слава открытия досталась ему, Роберту Коху, и никому больше. Он стремился к известности не меньше, чем Пастер, и еще до начала исследований туберкулеза строил планы, как стать еще более знаменитым. Кох хотел, чтобы его знал весь мир! Вспомним также, что после Франко-прусской войны вспыльчивый Пастер не скрывал своей ненависти к пруссакам, а типичный пруссак Кох не видел никаких оснований проявлять терпимость в отношении французского крестьянина, каковым по существу и был Пастер.
Пользуясь теми же методами, что и в своих ранних исследованиях сибирской язвы, Кох начал поиск предполагаемого возбудителя туберкулеза в пораженных болезнью тканях человеческого организма. Он окрашивал различными новыми анилиновыми красителями срезы туберкул — характерных патологических поражений, развивающихся в легких больных туберкулезом.
Затем в поисках специфической бактерии изучал эти срезы под микроскопом, в пять раз превосходившим по мощности даже самый лучший из сотен аппаратов Левенгука.
Коху потребовалось не более месяца, чтобы понять — при окрашивании среза туберкул метиловой синькой во всех образцах можно увидеть крохотную палочкообразную бактерию, гораздо меньшего размера, чем бациллы сибирской язвы. Кох назвал ее туберкулезной бациллой. Не будь его микроскоп оборудован масляно-иммерсионными линзами и конденсором, он никогда не нашел бы ее.
Кох понимал, что выявление туберкулезной бациллы в тканях больных представляет собой лишь первый этап поиска причины страшной болезни. Он справедливо предположил, что увиденный им микроорганизм мог быть вторичным паразитом, выросшим в тканях, ранее пораженных каким-то другим возбудителем. Бесспорно, требовалось изолировать и вырастить бациллу в чистой культуре, а потом проверить, приведет ли ее введение животным к развитию туберкулеза.
Следуя по пути, проложенному во время изучения сибирской язвы, Кох размазал кусочки пораженной ткани по поверхности застывшего агара в надежде, что через день или два там начнут развиваться отдельные колонии микроорганизмов. Этого не произошло! Что же нужно окаянным бациллам, чтобы расти? Наверное, Кох десятки раз задавал себе этот вопрос, но получить чистую культуру ему никак не удавалось. Но потом, руководствуясь только своим невероятным воображением, он решил поместить упрямые бактерии в среду, более приближенную к организму человека или животного. Он добавил к своему агару сыворотку крови и после этого размазал по его поверхности каплю инфицированной ткани.
Через двадцать четыре, затем сорок восемь, а затем и семьдесят два часа инкубации никаких бактериальных колоний на поверхности агара не появилось. Учитывая, что все ранее изучавшиеся бактерии обильно разрастались уже через сутки, Кох вполне мог выбросить пластины обогащенного сывороткой агара в помойное ведро. Но он этого не сделал. Ученый вспомнил, что, в отличие от других человеческих болезней, туберкулез редко приводил к гибели больного за несколько недель или даже месяцев. Не означает ли это, что подозрительные бактерии растут очень медленно? — спрашивал себя Кох. Неделя шла за неделей, а он продолжал инкубировать культуру, ежедневно проверяя поверхность пластин обогащенного сывороткой агара.
И через несколько недель его терпение было вознаграждено: на поверхности агара появились крохотные серовато-белые колонии. Кох взял соскоб с одной из колоний, нанес его на стеклянную пластинку, окрасил и поместил под объектив своего микроскопа, оборудованного масляно-иммерсионными линзами. К своему величайшему удовлетворению, он увидел миллионы туберкулезных бацилл — и только. Ему впервые удалось получить чистую культуру одного-единственного вида бактерий.
После этого Кох сделал следующий важнейший шаг: ввел полученную чистую культуру подозреваемого возбудителя туберкулеза здоровым животным. Примерно через неделю или чуть больше все животные заболели. После умерщвления в тканях, полученных из их трупов, постоянно появлялись типичные туберкулезные поражения. Кох брал крохотные кусочки пораженных тканей, окрашивал их, исследовал под микроскопом — и неизбежно обнаруживал в них мириады крохотных, тоненьких палочек. Точно таких же, как те, которые он постоянно находил в туберкулезных тканях человека.
«Теперь я по праву могу назвать этот микроб туберкулезной бациллой, потому что вижу его, и только его, во всех туберкулах человека. Я вырастил его в чистой культуре, ввел эту культуру животным, и у всех этих животных развился туберкулез. Наконец, я нашел ту же бациллу в пораженных тканях этих животных», — ликовал Кох, которого трудно было назвать эмоциональным человеком.
Когда животные, которым была привита чистая культура бактерии, выделенной из туберкулезных тканей человека, заболели и умерли от туберкулеза, Кох понял, что сделал одно из самых блестящих открытий за всю историю медицины. Он понял также, что, хотя ему только что исполнилось тридцать восемь лет, после обнародования этого открытия он имеет все шансы стать одним из величайших ученых-медиков мира. Однако он сдерживал восторги: прежде всего следовало предать гласности результаты своих семимесячных исследований.
Кох поведал о сделанном им открытии 24 марта 1882 года, на собрании Берлинского физиологического общества. Слухи о том, что Кох собирается сделать сообщение о важном открытии, ходили на протяжении нескольких недель, и небольшой зал с трудом вместил известнейших берлинских врачей. К концу подробного доклада обо всех этапах исследования, ставившего своей целью доказать, что микроорганизм, названный туберкулезной бациллой, действительно вызывает туберкулез, все собравшиеся выглядели потрясенными.
В какой-то степени их изумление относилось к совершенно новым методам, блестяще разработанным Кохом, — применению анилиновых красителей, добавлению к красителям солей калия, использованию твердых сред для выращивания культур, способам получения чистых культур — и к терпению, с которым Кох выжидал роста туберкулезных бацилл в стеклянной пробирке. Что же касается неожиданных откровений, которым суждено было раз и навсегда изменить представления врачей о причинам многих заболеваний человека, они не просто вызвали удивление, а даже напугали медиков, не подготовленных к ним ни эмоционально, ни интеллектуально. На собрании присутствовал Пауль Эрлих, человек, которому позже удалось найти лекарство от сифилиса. Спустя годы он признавался: «Этот вечер сыграл огромную роль в моей жизни!»
Менее чем через три недели после выступления Коха его данные были опубликованы. Как он и предвидел, это открытие позволило ему мгновенно сравняться в славе с его французским соперником, Пастером, или даже обогнать его. Получившего мировую известность Коха буквально осаждали амбициозные молодые ученые, стремившиеся освоить его методы, чтобы искать возбудителей других заболеваний. Достаточно быстро последователям Коха удалось выделить бациллы столбняка и дифтерита и разработать антитоксины, способные обеспечить защиту от этих двух опаснейших болезней.
За 1882 годом последовал период, принесший Роберту Коху большое удовлетворение в том, что касалось его научной карьеры. Однако его отношения с женой Эмми постепенно стали невыносимыми для обоих. Наверное, мы никогда не узнаем, что так ожесточило этих двоих еще довольно молодых людей. Скорее всего, он, увлеченный и полностью поглощенный своими исследованиями, пренебрегал ею. Может быть, ученому, завоевавшему восхищение и уважение всего цивилизованного мира, было очень неприятно возвращаться вечером туда, где к нему относились как к простому смертному, к мужу, который должен выполнять привычные обязанности по дому. А может быть, гордая немецкая жена устала от того, что, прожив пятнадцать лет с далеким от совершенства мужчиной, должна была всегда только хвалить его, не позволяя себе ни тени недовольства великим супругом. Большинство ученых нетерпимы к критике со стороны домашних, а Коха никак нельзя было назвать образцом терпимости или обладателем легкого характера.
Так или иначе, но после того, как в 1888 году их единственная дочь вышла замуж, Кох и Эмми расстались. Что принес ему развод — горе или облегчение? С учетом того, что случилось позже, можно предположить, что он почувствовал облегчение. С тех пор как Эмми преподнесла ему на двадцативосьмилетие микроскоп, наука стала для него восхитительной любовницей, подарившей ему вначале ни с чем не сравнимую радость от разгадывания тайн природы, а затем нечто еще более ценное — непреходящую славу. Он еще глубже погрузился в лабораторные исследования и к 1890 году сделал несколько небольших открытий. А затем совершил ошибку, причем весьма грубую.
Катастрофа началась на проходившем в Германии престижном форуме — Десятом Международном медицинском конгрессе. Для пленарных заседаний Берлин предоставил самую большую аудиторию, вмещавшую восемь тысяч слушателей. Именно перед этой гигантской аудиторией, а там были самые выдающихся ученые мира, Кох совершил то, в чем ранее резко обвинял Пастера. Не так давно Пастер, использовав наскоро приготовленную вакцину, не защитил, а убил множество животных. Теперь же слова, произнесенные Кохом на конгрессе в 1890 году, привели к преждевременной гибели сотен людей.
Еще до этого саморазрушительного и нечестного доклада Кох знал, что немецкое правительство ожидает от него каких-то заявлений, способных заинтересовать собрание именитых ученых в неменьшей степени, чем сделанное за восемь лет до этого сообщение об открытии возбудителя туберкулеза. Теперь публике предстояло узнать, что он, ученый, состоящий на службе у германского правительства, открыл средство для лечения этой страшной болезни. Власти Германии уже уведомили его, что в будущем году создадут институт, которому присвоят его, Коха, имя, и этот институт будет заниматься исключительно исследованиями инфекционных заболеваний. Что же страшного, если он осторожно и не напрямую намекнет, что нашел некие «субстанции», дающие весьма обнадеживающие результаты при лечении туберкулеза у морских свинок? Молодой Кох, скрупулезно точный Кох, безусловно правдивый Кох никогда не заключил бы свое выступление перед Десятым Международным медицинским конгрессом фразой, ложной по самой своей сути: «Несмотря на прошлые неудачи, я продолжил исследования и в конечном итоге нашел субстанцию, останавливающую рост туберкулезных бацилл не только в пробирке, но и в организме животного».
Делая такое заявление, Кох знал, что еще не располагает данными, подтверждающими его правоту. Именно поэтому следующая фраза звучала так: «Единственная причина, по которой я отступил от своих правил и докладываю еще не завершенные исследования, состоит в том, что я хочу придать новый импульс исследованиям в этой области». Он по-рыцарски отказывался от прошлых претензий на исключительность и стимулировал других на поиски методов лечения туберкулеза. Однако, по совести говоря, вторая фраза была ненамного честнее первой, ибо для всех ученых значение имеет лишь одно: приоритет в открытии. Редко встречаются люди, настолько благородные, чтобы принести в жертву собственные усилия и дать другим ученым возможность насладиться счастьем первенства. И, хотя Кох обладал целым рядом качеств, сделавших его блестящим ученым, благородство в их число не входило.
За считаные дни приведенное выше первое высказывание Коха было растиражировано газетами всего мира. При этом оно интерпретировалось как заявление выдающегося немецкого ученого Роберта Коха о том, что лекарство от туберкулеза найдено. И точно так же, как несколькими годами ранее тысячи владельцев крупного и мелкого скота осаждали лабораторию Пастера, чтобы приобрести вакцину от сибирской язвы, в лабораторию Коха посыпались просьбы от больных туберкулезом и их врачей. Все хотели получить препарат, который Кох назвал туберкулином, — белок, выделенный из туберкулезных бацилл. За несколько месяцев Кохов туберкулин ввели сотням тысяч больных — несчастные надеялись, что это поможет им выздороветь. Вскоре симптомы у части больных действительно ослабели, и это было тут же приписано действию туберкулина; однако никто не учел тот факт, что прогрессирование туберкулеза часто может приостанавливаться или тормозиться совершенно спонтанным образом.
Контрольные эксперименты, проведенные в различных лабораториях, не подтвердили терапевтическую эффективность чудодейственного лекарства Коха. Более того, вскоре появились сведения о том, что после инъекции туберкулина состояние сотен больных даже ухудшалось. Происходившее выглядело страшным эхом нелепой спешки, с которой Пастер стремился распространить свою вакцину от сибирской язвы. Повторив его ошибку, Кох стал невольным виновником гибели сотен больных туберкулезом. Дополнительным ударом по репутации ученого стала злобная публичная конфронтация с его бывшим студентом Адольфом фон Берингом, который хотел запатентовать найденное им средство лечения туберкулеза.
Несмотря на ослабление авторитета выдающегося ученого, германское правительство выполнило свое обещание и построило Институт инфекционных болезней, носящий имя Коха. В 1893 году, позируя для портрета, который предполагалось повесить в здании института, Кох вдруг увидел портрет изумительно красивой молодой женщины. Он не мог отвести глаз от прелестного лица. Бывшая его жена, Эмми, никогда не отличалась красотой, а теперь, когда ей было далеко за сорок, и вовсе не привлекала Коха. Он сразу решил, что должен встретиться с юной красавицей — и не имеет значения, что ему уже исполнилось пятьдесят, а она на тридцать лет моложе! Может быть, его слава увлечет ее и она забудет о его возрасте. Кох понял, что сделает все от него зависящее, чтобы найти и завоевать эту женщину.
Художник, написавший портрет, рассказал, что красавицу зовут Хедвига Фрайбург, что она немного учится живописи, немного играет в театре и не замужем. Пылкое и лихорадочное ухаживание Коха оказалось успешным. Они поженились в том же, 1893 году, через несколько месяцев после его развода с Эмми.
Большинство историков медицины склонны утверждать, что общественный остракизм, преследовавший Коха после его женитьбы на двадцатиоднолетней Хедвиге, очень оскорбил его. Однако вряд ли Кох, найдя свой «образец красоты», хоть на минуту пожалел о бесконечной рутине официальных ужинов в компании старомодно одетых жен академиков и чиновников, в чьем обществе он вращался ранее.
Но если берлинское общество тяготило Коха, исследования занимали его по-прежнему. А после свадьбы в нем с новой силой пробудилось давнишнее желание посетить далекие экзотические страны. Поэтому с 1893 годаи до самой своей смерти в 1910 году Кох почти постоянно ездил по разным районам Африки и Индии, где искал возможные способы искоренения сонной болезни, холеры, малярии и неизлечимых инфекционных заболеваний, убивавших крупный и мелкий рогатый скот. Молодая жена сопровождала его почти во всех поездках. В последние годы своей жизни он посетил Соединенные Штаты и Японию — на сей раз, чтобы насладиться признанием и почестями, которые, как он рассчитывал, должны были оказать ему в этих великих странах. И он не был разочарован в своих ожиданиях.
Тем не менее в 1901 году его гордости был нанесен ощутимый удар: первую Нобелевскую премию по медицине присудили его бывшему студенту, а позже заклятому врагу Адольфу фон Берингу. Впрочем, трагическая ошибка Коха, преувеличившего терапевтические возможности туберкулина, не могла заслонить великолепие и новизну его собственных изысканий в области бактериологии. В 1905 году Роберт Кох также стал лауреатом Нобелевской премии.
К концу жизни у Коха появились симптомы коронарной болезни, и в 1910 году он перенес инфаркт миокарда. Вместе с женой ученый приехал в Баден-Баден, где надеялся оправиться от сердечного приступа, однако вскоре после приезда умер.
Кроме Хедвиги, на похоронах присутствовали только десять человек; к гробу возложили одиннадцать венков. Согласно воле покойного, священника на церемонию не приглашали. Единственным ученым на траурной церемонии был достаточно известный исследователь Георг Гаффки. Он произнес речь, продолжавшуюся несколько минут, после чего началось прощание. Через шесть минут все закончилось.
Роберт Кох не отличался ни благородством, ни особой любезностью. Именно отсутствием этих двух качеств частично объясняется тот факт, что истинный отец бактериологии не стал подлинным героем медицины. История его жизни не вдохновила ни кинематографистов, ни драматургов; при всем блеске лабораторных работ Коха сам он был довольно скучным человеком. Однако этот скучный человек был одержим одной целью: понять, какие именно «зверушки» Левенгука несут ответственность за развитие тех или иных болезней. Открыв «зверушек», вызывающих сибирскую язву, и «зверушек», вызывающих туберкулез, Кох создал науку бактериологию. Именно такой ученый вызвал бы восхищение у Левенгука. С точностью можно утверждать лишь одно: люди находятся в неоплатном долгу перед врачом общей практики из Волштейна, точно так же, как и перед торговцем мануфактурой из Делфта, и эксцентричным французом.