Kitabı oku: «Великое наследие для отечественной и мировой мысли»

© Галина Ергазина-Галеррос, 2021

ISBN 978-5-0055-6442-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

«…очень нужны сегодня очерки о великих ученых, они представляют большой интерес, чтобы заинтересовать молодёжь, предложить им достойную цель жизни.

Не хватает воли государства, чтобы поддержать подобные начинания. Спасибо!»

Писатель А. П. Зименков

2021 год – в России год Науки

и передовых технологий.

Из серии: жизнь замечательных людей.

В сердце каждого исследователя горит отблеск свечи познания, освещая путь к истине, её нравственной силе. Научная мысль ведёт человека к умению понять не только себя, свою сущность в пути к бессмертию или забвению… Путь ученого это связующая нить времён сквозь тернии реалий к звёздам своей мечты. Это путь великих вдохновенных тружеников, ведущих за собой новое поколение исследователей —это многие-многие подвижники науки во имя истины, служащей человечеству, его будущему.

Глава 1.
Пространство и время – связующая нить живого. Мира. Шифр жизни.
Великое наследие

Изучение истории развития и гибели планет Солнечной системы подводит к предположению о возможной ядерной зиме, глобальных катастрофах и на нашей планете Земля. Но становится очевидным, что пространство и время для Вселенной – связующая нить живого мира и только объединение усилий всего нашего сообщества сохранит жизнь живой природы Земли и планету. Применение передовых научных технологий в работе центров вирусологии, биотехнологии и молекулярной биологии в науко-градах и др., позволяет продолжать поиск и дело ученых с мировым именем, работавших над загадками эволюции живого мира, шифром жизни – таких как:

• Н. Кольцов

• Н. Тимофеев-Ресовский

• Н. Вавилов

Н. К. Кольцов
(1872—1940)

Отечественный учёный Николай Константинович Кольцов, крупнейший биолог, организатор науки, создатель отечественной школы физико-химической экспериментальной биологии и один из «отцов-основателей» молекулярной биологии.

Он первым сформулировал понятия биоматрицы и эпигенетики.

Николаю Константиновичу принадлежала гипотеза о химическом и радиационном мутагенезе как о факторах изменения генома клеток организма и движителях эволюции. При этом, он первым (1928) разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившую главнейшие положения современной молекулярной биологии, а также генетики и привнёс физико-химический метод, вошедший в набор основных методов биологических исследований. Он был известен как создатель не только первых экспериментальных биологических лабораторий, но и стал основателем генетики в России, слияния её достижений с эволюционной теорией.

Н. К. Кольцов стал член-корреспондентом Императорской Санкт-Петербургской академии наук (1916), Академии наук СССР (1925), академиком ВАСХНИЛ (1935). Был также избран членом Королевской академии в Эдинбурге.

В 1927 году Николай Константинович выступил с революционной теорией, он предположил существование наследственных молекул. Такие представления у него родились ещё в 1915 году. В полемических статьях журнала «Природа», обсуждались выводы экспериментов учёного, который заглядывал в далёкое будущее науки. Он предполагал пути изменчивости генов в хромосомах живой клетки и в системе жизнедеятельности организма. Возможным механизмом Николай Константинович считал простейшую реакцию органической химии – метилирование (замена водорода на группу СН3).

Николай Константинович Кольцов,

создатель отечественной школы физико-химической экспериментальной биологии, а также слияния генетики с эволюционной теорией

В институте экспериментальной биологии (ИЭБ), который он организовал и возглавил (1917—1938), а ныне Институт биологии развития РАН имени Н. К. Кольцова, проводилась вся научная работа, результаты которой довольно скоро были замечены за рубежом. Институт получал все ведущие биологические журналы мира, в которых печатались и статьи сотрудников ИЭБ. Для обсуждения идей, научных выводов наблюдений и экспериментов требовались свои научные журналы. Первым детищем Николая Константиновича был журнал «Природа»: он стал его редактором с момента возникновения в 1912 году. Вместе с В. И. Вернадским он стоял у истоков «Вестника радиологии и рентгенологии» (1920). В 1922 году были основаны «Успехи экспериментальной биологии» и «Русский евгенический журнал» и др. Здесь печатались труды по сравнительной анатомии позвоночных, экспериментальной цитологии, физико-химической биологии, евгенике, генетике.

ИЭБ был одним из лучших биологических институтов мира в первой половине ХХ века. Н. К. Кольцов воспитал целую плеяду учеников. Среди них: М. М. Завадовский, П. И. Живаго, И. Г. Коган, В. Г. Савич, М. П. Садовникова-Кольцова, А. С. Серебровский, С. Н. Скадовский, Г. И. Роскин, С. Л. Фролова, Г. В. Эпштейн и др. В 1920-е годы ИЭБ имел отделения: физико-химической биологии, зоопсихологическое, евгеническое, цитологическое, гидробиологическое, экспериментальной хирургии, культуры тканей, механики развития, генетическое. Кроме того, институт располагал кабинетом микро-фото-киносъемки, несколькими биостанциями для летней работы. Институт имел оптимальную численность, допускавшую разнообразие изучаемых проблем (объединенных экспериментальным подходом), а директор имел возможность быть в курсе всех дел, административные структуры составляли минимум. Поддержку ИЭБ оказывали министерства здравоохранения, просвещения, земледелия, а также АН СССР, МГУ, Издательство медицинской и биологической литературы (Биомедгиз). В 1920-е годы, ИЭБ посещали видные зарубежные ученые: К. Бриджес, Г. Меллер, Дж. Б. С. Холдейн, О. Фогт, У. Бэтсон, Р. Гольдшмидт, З. Ваксман, С. Дарлингтон и др.

Уже в 1916 году Николай Константинович утверждал, что гены можно изменять с помощью лучистой энергии или активных химических соединений. Им было доказано формообразующее значение клеточных «скелетов» (кольцовский принцип), действие ионных рядов на реакции сократимых и пигментных клеток, физико-химических воздействий на активацию неоплодотворённых яиц к развитию.

Для возрождения отечественной биологии важнейшую роль сыграли ученики Н. К. Кольцова. В конце XX века был учреждён народный проект «Геном человека». В XXI веке его продолжением и развитием стал новый проект – «Эпигеном человека». Целью последнего было изучение метилирование ДНК человека в связи с наследственными болезнями.

Николай Константинович стал организатором крупнейшей кафедры экспериментальной биологии в Московском университете (впоследствии она послужила основой для пяти кафедр биофака МГУ).

В задачи организованного им Русского евгенического общества входило обсуждение результатов исследования естественных наук с ориентацией на проблемы в медицине, в области медицинской генетики. В это время было учреждено Московское общество научных Учреждений и благодаря своему упорству, он сумел получить поддержку этих начинаний у новых властей. Главным помощником здесь был нарком здравоохранения Н. А. Семашко, которому удалось работу московских научных институтов обратить на пользу новому государству, причём немалую роль сыграла и Комиссия (по изучению) Естественных Производительных Сил (КЕПС).

Учёный стал организатором и участником создания трёх биостанций (Звенигородской, Аниковской и Кропотовской), в разные годы вместе с учениками он отзывался на нужды страны. Ещё до Н. К. Кольцова у нас были отечественные школы физиологии животных И. П. Павлова и физиологии растений К. А. Тимирязева. Николай Константинович первым предложил молекулярные механизмы обоих процессов: матричную гипотезу и понятие об эпигенетических механизмах, изменяющих эту матрицу в соответствии с меняющейся средой.

Николай Константинович создал фундамент отечественной школы экспериментальной биологии, его называли биологом, обогнавшего время и пророком в своём Отечестве.

Кольцов Николай родился в семье бухгалтера крупной меховой фирмы и купеческой дочери. Будущий биолог рано лишился отца, но мать сумела воспитать троих детей и дать им хорошее образование. Коля был в родстве со К. С. Станиславским и крупным учёным С. С. Четвериковым.

Мальчик с детства собирал гербарии и коллекционировал насекомых, в юности много путешествовал. В 1890 году он окончил 6-ю Московскую гимназию с золотой медалью и поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где поначалу специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Научным руководителем Н. К. Кольцова в этот период был один из ведущих русских зоологов М. А. Мензбир. Его интерес к изучению живой клетки разбудил другой руководитель, приват-доцент В. Н. Львов. В это время Российская империя совершила мощный рывок: быстро развивались образование и наука, был сделан ряд мировых открытий. Россию называли «второй родиной дарвинизма».

В 1895 году Н. К. Кольцов окончил Университет с дипломом 1-й степени и золотой медалью за сочинение «Пояс задних конечностей и задние конечности животных», а позже был рекомендован к оставлению «для подготовки к профессорскому званию» по кафедре сравнительной анатомии. На учреждённую С. М. Третьяковым стипендию Николая Константиновича командировали за границу с напутствием ученика привезти не одну диссертацию.

С осени 1897 года он занимался за границей: в гистологической лаборатории Флемминга в Киле и на различных зоологических станциях – в Неаполе, Виллафранке, Роскове. Особую роль в жизни учёного сыграла Неаполитанская морская зоологическая станция, где он работал и до, и после революции. Там было сделано открытие, давшее ему мировую известность.

В 1899 года Н. К. Кольцов стал приват-доцентом Московского университета. Блистательный лектор, он быстро стал любимцем студентов. Его аудитории всегда были полными, а слушатели спустя годы старались воспроизвести приёмы своего учителя. Его курс общей биологии напоминал анимацию: он читал лекцию, рисуя на доске цветными мелками. О популярности молодого учёного вспоминал в эмиграции художник К. Коровин.

В 1901 году Николай Константинович защитил магистерскую диссертацию «Развитие головы миноги». Эта работа наметила совершенно новое направление в биологии – физико-химического объяснения формы живых образований и поставила точку в его сравнительно-анатомических трудах: молодой учёный видел будущее не у описательных, а у экспериментальных наук – это был новый уровень изучения живого.

В 1902—1903 годах В. К. Кольцов вновь работал за границей: в лабораториях Германии (у Бючли и Флемминга) и на морских биостанциях в Неаполе и Виллафранке. Там молодой биолог обнаружил, что разнообразная форма спермиев десятиногих морских раков определяется состоянием особых внутриклеточных структур. Форма этих клеток менялась в зависимости от состава окружавших их растворов. Так Николай Константинович показал существование внутреннего цито-скелета. Зарубежные коллеги назовут это явление «кольцовским принципом организации клеток» (форма клетки зависит от формы коллоидальных частиц, образующих цито-скелет).

В 1903 года он был профессором на Высших женских курсах (ВКЖ), учредителем которых была Московская городская дума. Именно на ВЖК впервые заработал большой биологический практикум – символ кольцовской школы. В 1908 году он стал профессором Народного университета имени Шанявского, где в 1912 году организовал первую в мире учебно-исследовательскую лабораторию экспериментальной биологии, здесь он преподавал до 1918 года.

Начатая во второй заграничной командировке работа «Исследование о спермиях десятиногих раков в связи с общими соображениями относительно организации клетки» предназначалась для докторской диссертации, но Николай Константинович отказался от защиты, поддержав начавшуюся тогда забастовку студентов Московского университета. В день открытия первой Думы он опубликовал брошюру «Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни»; почти весь тираж был в тот же день конфискован. Полиция установила за ним наблюдение. Вследствие чего он был вынужден перенести свою научно-педагогическую деятельность из стен Московского университета.

В 1909—1910 годах он опубликовал книгу «К университетскому вопросу» и брошюру «Белые рабы», напечатанную анонимно, в которых критиковал устаревшую систему образования и призывал к реформам. Выступая за университетские свободы в 1911 году в знак несогласия с политикой министра народного образования Л. А. Кассо, покушавшегося на автономию Университета, Н. К. Кольцов покинул его вместе с большой группой профессоров и доцентов.

Результатом «дела Кассо» стал невиданный расцвет двух частных высших учебных заведений в Москве, принявших ведущих университетских профессоров, М. А. Мензбир был принят на кафедру Кольцова на Высших женских курсах. Тогда же было создано Общество для организации Московского научного института в память 19 февраля (в 1911 отмечалось 50-летие освобождения крепостных крестьян), которое, по сути, являлось московской неправительственной академией. К. А. Тимирязев сравнивал его с германским Обществом содействия наукам.

А в 1915 году с подачи И. П. Павлова и других академиков магистру Н. К. Кольцову предложили членство в Петербургской академии наук (где в то время преобладали гуманитарные науки) по биологическому разряду отделения физико-математических наук. Тогда же Академия предложила ему возглавить вновь создаваемую кафедру экспериментальной биологии в Москве. В 1923 году он опубликовал работу «Генетический анализ психических особенностей человека». В эти годы Кольцов проводил опыты по биохимической генетике человека и животных. Объектами изучения были группы крови и фермент каталаза. В его Институте обследовали однояйцевых и разно-яйцевых близнецов. В 30-е годы эти темы перешли в Медико-генетический институт.

Созданный им институт экспериментальной биологии представлял в то время небольшую, но хорошо оборудованную лабораторию. Потрясения 1917 года лишили его институт всех необходимых средств (доходило до того, что нечем было кормить животных, не говоря уже про жалование сотрудников). В это непростое время, Н. К. Кольцов, уже собрал вокруг себя талантливых учеников (среди них был и Н. В. Тимофеев-Ресовский).

В начале 1920 года организованные им биостанции были объединены, и получили название Центральной станции по генетике сельскохозяйственных животных, директором которой стал Николай Константинович.

Но в 1920 году Н. К. Кольцов был арестован и привлечён к суду по делу «Тактического центра», который объединил критиков большевистской власти. Участниками обсуждений Центра были известные лица: философ Н. А. Бердяев, экономист Н. Д. Кондратьев, А. Л. Толстая и другие. Там обсуждали сценарии жизни страны после возможного падения большевиков. Терроризмом Центр не занимался и его не поддерживал, но ЧК провела аресты. М. Горький и ученики Николая Константиновича отправили властям, лично Ленину письма по поводу арестов Н. К. Кольцова и других, так как им грозил расстрел. А в 1921 году участников процесса амнистировали и учёному уже не вспоминали эти события ни при Ленине, ни позже.

В начале 1920-х годов изучение евгеники поддерживали многие прогрессивные медики и общественные деятели, как в СССР, так и за её пределами. Н. К. Кольцов, который видел в евгенике целостное изучение человека, предложил петроградскому коллеге Ю. А. Филипченко совместную работу на эту тему. 15 октября 1920 года в Москве при Институте экспериментальной биологии было создано Русское евгеническое общество, где он принимал самое активное участие. Под его редакцией вышли в свет 7 томов «Русского евгенического журнала». Учёный отмечал «богатство русской народной массы ценными генами». Русские евгеники продолжая гуманистическую традицию, изучали генетику и эволюцию человека, генетику и эволюцию его популяций, конституцию и типологию человека, его психологию и поведение, а также патографии людей и др.

В 1921 г. кольцовцы рентгенизировали грибных дрозофил и мелких ракообразных, получив изменённые формы, но данные не публиковались, опасаясь ошибок, так как не было базы для сравнения результатов с уже известными мутациями ещё во время Первой мировой войны.

В 1929, наступил «год великого перелома», началось наступление и на «старую» профессуру. Выявляли «классовых врагов, засевших за микроскопами». В список учёных, авторов «вредительских теорий», к концу 20-х годов попали все наши крупные биологи. Н. К. Кольцова разоблачали как евгеника. «Виноват» он был и в своей попытке «возглавить позицию единства теории и практики». При перестройке в Московском университете его кафедру упразднили. Вместо неё появились пять новых дочерних кафедр Биологического факультета, которые возглавили пять его учеников. Шестую позже основал эмбриолог-кольцовец Д. П. Филатов.

В 1932 г. для Кольцовского института возникла угроза его перестройки-ликвидации. Николай Константинович обратился к Сталину, через посредство Горького, с которым он был знаком еще во время стажировки в Неаполе. Ликвидаторов убрали. В результате удалось перестроить рабочие порядки и продолжить труды института. В 30-е годы институт признавался одним из центров мировой биологии. Директор пригласил своего одарённого ученика, 25-летнего Н. П. Дубинина, чтобы тот возглавил институтских генетиков. В 1933 г. появляется работа Кольцова «Проблема прогрессивной эволюции» в которой он дал и раскрыл её новую, молекулярную трактовку.

В 1934 г. Н. К. Кольцов опубликовал на русском и французском языках классическую работу «Генетика и физиология развития». Он рассматривал пути влияния окружающей среды на конечный облик организма. Экспериментальные работы учеников подтвердили новаторские представления учителя, ставшего основателем эпигенетики. Они получили ненаследуемые и наследуемые (мутации) изменения особей. В дальнейшем стержнем представлений современной эпигенетики станет кольцовское метилирование геномных молекул.

В середине 30-х годов Советский Союз вышел вперёд в изучении стратосферы. На стратостате «СССР-1-бис» на высоту 20 км, по предложению Н. К. Кольцова, были запущены подопытные дрозофилы. Кольцовцы вошли в число основоположников космобиологии. В это же время они добились больших успехов в пересадке конечностей и приживлении зубов у животных. Заметной отраслью в хозяйстве страны становилось шелководство и Кольцов начал опыты по регуляции пола у шелкопряда. Б. Л. Астауров и другие ученики успешно продолжили эту работу, получая тысячи продуктивных клонов, создав научное шелководство.

В институте развивалась генная инженерия. Перестройка хромосом позволила получать жизнеспособные искусственные виды дрозофил. Кольцовец М. А. Пешков первым в мире обнаружил у бактерий нуклеоиды. Так были названы аналоги истинного ядра в клетках высших организмов. Сотрудники продвигались в сторону выявления роли нуклеиновых кислот: в цитоплазме клеток, в тоже время Б. В. Кедровский обнаружил «кислые метаболиты» (информационную РНК). Ученики Кольцова проводили широкие поиски факторов, позволяющих получать ценные сорта растений. Среди них: традиционная гибридизация, кратное увеличение набора хромосом в геноме живой клетки, мутагенез. Наибольшие успехи были достигнуты на культурах – вике посевной и гречихе.

Кольцовец В. С. Кирпичников и его группа добились больших успехов в селекции карповых рыб. Впоследствии он, создав отечественную школу генетики рыб, получит мировую известность. Командированный в Германию Н. В. Тимофеев-Ресовский, развивая представления учителя, стал классиком мировой радиобиологии и эволюционных исследований. После войны его выдвинули на Нобелевскую премию. И. А. Рапопорт обнаружил химические мутагены. Он тоже стал нобелевским номинантом, а позже – лауреатом Ленинской премии.

В 1937 году в Москве должен был пройти 7-ой Международный генетический конгресс, где академику ВАСХНИЛ Н. К. Кольцову, отводили часовую лекцию. Конгресс мог стать витриной достижений советских генетиков, однако последователи Т. Лысенко сумели сорвать проведение мероприятия в СССР и конгресс состоялся в Эдинбурге в 1939 году, но без участия российских делегатов.

Первоначально была нарушена структура института экспериментальной биологии, а затем преследование коснулось всех сторонников теории гена вообще. Николай Константинович мужественно сопротивлялся от попытки вульгаризации биологии со стороны Лысенко и Презента, и отказался публично отречься от своих взглядов. В результате в 1938 году институт был передан из системы Наркомздрава РСФСР в Академию наук СССР, а также реорганизован и переименован в институт цитологии, гистологии и эмбриологии. На следущий год Н. К. Кольцов был снят с должности директора. Николаю Константиновичу и его супруге Марии Полиектовне оставили в институте лишь маленькую лабораторию. В январе 1939 года газета «Правда» назвала Н. К. Кольцова «лжеучёным». Президиум АН СССР создал комиссию (1939) для изучения «лженаучных извращений» в институте экспериментальной биологии. В последний год жизни уволенный от всех должностей учёный был вынужден наблюдать, как разрушается его институт. Но время противостояло лженаучным теориям Т. Лысенко и отечественная школа экспериментальной биологии впоследствии смогла их окончательно преодолеть.

После ареста Н. И. Вавилова в 1940 году Николай Константинович неоднократно допрашивался как свидетель по его делу, но нужных обвинителям показаний он не дал. С конца ноября 1940 года супруги Кольцовы были в командировке в Ленинграде: чтобы прочитать доклад «Химия и морфология» в юбилейном заседании Московского общества испытателей природы. В гостинице, за ужином Николай Константинович отравился, что привело его к смерти. Вскоре, вслед за ним ушла из жизни и его супруга, Мария Полиектовна.

Имя Н. К. Кольцова, в мае 1975 года, было присвоено Институту биологии развития АН СССР, организованному в 1967 году его учеником Б. Л. Астауровым. Посёлок Новосибирской области носит имя Николая Константиновича – это первый наукоград Кольцово, где расположен крупнейший за Уралом научный центр вирусологии, биотехнологии и молекулярной биологии «Вектор».