Медики, изменившие мир
Шрифт:
Истина в вине
В Страсбурге Пастер продолжал изучать винные кислоты. К тому времени он уже закончил свою первую научную работу, где описал оптическую активность винной кислоты, полученной при брожении. Сравнивая ее кристаллы с кристаллами кислоты, полученной путем химического синтеза, ученый обнаружил, что по строению они зеркально отражают друг друга. Это открытие позволило Пастеру предположить различие не только в видимой структуре изомеров одного и того же вещества, но и в строении их молекул. Химические свойства и усвояемость организмом вещества, как заметил Пастер, также зависели от того, каким изомером это вещество представлено. Это был первый шаг к рождению стереохимии –
В 1873 году Луи Пастера избирают членом Парижской академии.
В 1854 году был создан Лилльский университет, где Пастеру предложили место декана факультета естественных наук. Среди виноделов Северной Франции мгновенно распространился слух о том, что в университете появился крупный специалист по винным кислотам. Интерес к персоне Пастера был обусловлен тем, что многие годы бичом винокурен являлись так называемые болезни вина – порча продуктов виноделия. Одному из промышленников, Биго, удалось-таки в конце 1856 года уговорить Пастера заняться изучением причин порчи свекольного сока, спирт из которого применялся для придания вину крепости. Мари Пастер в те годы в каждом письме своему батюшке сетовала, что мужа почти не видит, ибо тот дни и ночи проводит на спиртовом заводе «по уши в свекольном соке».
В виноделии процесс брожения рассматривался как цепь химических реакций, в котором микроорганизмы, в частности пивные дрожжи, выступали лишь в качестве катализатора. Вооружившись стареньким микроскопом, Пастер обнаружил, что в емкостях с испорченным продуктом содержатся посторонние бактерии и вместо спиртового происходит молочнокислое брожение. В течение нескольких лет им были собраны доказательства того, что для получения при брожении спирта или глицерина, янтарной или молочной кислот необходимо присутствие различных микроорганизмов и, более того, данный процесс является следствием жизнедеятельности этих мельчайших живых существ.
Свои опыты, призванные опровергнуть данные Пуше, Пастер начал с изобретения знаменитого сосуда с длинным, узким и волнообразно изогнутым горлышком – колбы Пастера
С того времени химик Пастер увлекся исследованием микроорганизмов. Изучение болезней вина и пива, вызванных маслянокислым брожением, позволило ученому открыть особый вид микробов, которые не нуждались в кислороде, – анаэробов. Пастер собственноручно оборудовал первую микробиологическую лабораторию, в которой проводил свои исследования. Им было установлено, что чистота эксперимента зависит от чистоты высеваемой культуры. Для этого требовалась, прежде всего, стерильная среда, и ученый применял ее нагревание до 100 градусов по Цельсию и выше. Однако кипячение в ряде случаев губительно сказывалось на свойствах среды.
В 1874 году основоположник хирургической антисептики хирург Листер признается в письме Пастеру в том, что своими собственными достижениями он целиком и полностью обязан исследованиям самого Пастера.
Тогда Пастер выявил, что в ряде случаев достаточно ее длительного одноразового нагревания до 6о градусов. Этот широко используемый поныне метод получил название «пастеризация» и позволил уничтожать вегетативные формы бактерий, сохраняя качественные свойства среды. Метод чистых культур, разработанный Пастером, лег в основу микробиологии.
Жизнь в колбе
Со времен Древнего мира было принято считать, что ряд живых существ зарождается из неживой материи. Труды Эмпедокла и Аристотеля превратили бытовые поверья в подобие научной теории, которой предстояло просуществовать века. Средневековый голландский ученый ван Гельмонт, к примеру, предлагал свой способ зарождения мышей из грязного белья
В эпоху Возрождения алхимики усиленно занимались поисками рецептуры создания гомункулуса – искусственно созданного человека. Впервые же поколебать основы теории самозарождения решился в середине XVII века врач из Тосканы Франческо Реди. В ту пору повсеместно считалось, что мухи, в частности, появляются из гниющего мяса. Реди в качестве эксперимента предложил положить в два глиняных горшка два одинаковых куска мяса и один из горшков накрыть тонкой тканью. Через некоторое время в горшке, что был открыт, обнаружились личинки, а во втором жизнь так и не зародилась: мухи не имели возможности пробраться через ткань и отложить яйца. Но этот опыт, как и более поздние попытки других ученых, заставил усомниться лишь немногих. Теория самозарождения при всей своей нелепости оказалась поразительно живучей: в середине XIX века она распространилась и на микроорганизмы, или, как было принято их тогда называть, зародыши.
Термин, до того использовавшийся лишь в юриспруденции – «иммунитет», Пастер предложил для того, чтобы обозначить отсутствие возникновения заболевания после прививки
Став в 1857 году профессором парижской Высшей нормальной школы, Пастер с начала 1860-х годов вступает в спор с биологом Пуше, утверждающим, что собственными глазами наблюдал появление зародышей в полностью изолированной среде. Свои опыты, призванные опровергнуть данные Пуше, Пастер начал с изобретения знаменитого сосуда с длинным, узким и волнообразно изогнутым горлышком – колбы Пастера. Ученый обоснованно рассчитывал на то, что микроорганизмы вместе с пылью должны осесть на стенках горлышка, не проникнув в саму колбу, где находился питательный бульон. Только после резкого поворота сосуда, при котором содержимое горлышка смывалось внутрь, через некоторое время в бульоне обнаруживались признаки роста бактерий.
В 1881 году с помощью метода аттенуации Луи Пастер разрабатывает вакцину против сибирской язвы.
Пуше, кроме всего прочего, заявлял, что воздух сам по себе плодороден, оттого в нем и появляются зародыши. Дабы доказать обратное, Пастер поднимается по склону горы Монтанвер на высоту 2 тыс. метров, где 20 сентября 1860 года вскрывает и тут же запаивает 20 колб со стерильным бульоном. Членам Парижской академии наук спустя некоторое время был предоставлен неопровержимый аргумент – 19 сосудов со все еще прозрачным содержимым. Чистый воздух Альп, заключенный в колбы, при всей своей живительности был не в силах произвести на свет даже крошечное существо. За этот блестящий опыт Пастеру в 1862 году была присуждена премия Парижской академии. Выступая в Сорбонне перед коллегами 8 апреля 1864 года, Пастер забил последний гвоздь в гроб теории самозарождения, закончив свою речь словами: «В настоящее время мы не имеем никаких оснований утверждать, что микроскопические существа появляются на свет… без участия родителей, сходных с ними».
Приручение микробов
В последующие несколько лет Пастер занят изучением болезни, поражающей яйца и гусениц тутового шелкопряда. Тем временем судьба не щадит ученого: за короткий срок он теряет трех своих дочерей. Единственный смысл жизни теперь для него – в продолжении исследований. Пастер трудится круглые сутки, без сна и отдыха, и наконец ему удается выявить инфекционную природу напасти, поставившей под удар производство шелка, и разработать метод контроля личинок шелкопряда. Как было позже подсчитано, экономический эффект открытия Пастера составил только для Франции более i млрд. франков.