Владимир Крупин - Карлики рождают гигантов
Работы ученого без этого влечения остаются незамеченными, и труды его пропадают даром. Это влечение, благородной формой которого является стремление убедить других, убедить весь мир в открытой истине, которое иногда вело великих ученых в тюрьму и на костер, нередко сопровождается и мелким тщеславием и честолюбием, в наших современных условиях смешным генеральством. В сильнейшей степени обладают влечением к власти фанатики определенного учения, стремящиеся покорить ему весь мир, пророки, основатели религий, самозванцы; отсюда постепенный переход к чудакам и параноикам, одержимым манией величия».
Безграничная вера в себя, в истинность и непогрешимость одного своего лишь учения приводит иных теоретиков к стремлению насадить свои взгляды во что бы то ни стало и повсеместно. Стремление к монополии — это не только стремление к самоутверждению. Это также стремление к подавлению инакомыслящих. Это отрицание других теорий, других научных школ даже тогда, когда в их работе есть рациональное зерно, даже тогда, когда объективная истина на их стороне, а не на стороне монополистов от науки.
Карлики становятся гигантами
Однажды Мичурин зашел в теплицу, где выращивалась помидорная рассада. Рассада как рассада. В каждом ящике зеленели кустики одинакового роста, одинакового вида. Впрочем, нет — в одном помидоры были чуть повыше. Иван Владимирович, погруженный в свои мысли, не обратил на них особого внимания. А наутро спохватился и поспешил к тому месту, где давеча приметил долговязые саженцы.
Ящика на месте уже не было. Рассаду вынесли в поле, чтобы пересадить в грядки.
Ученый разыскал приметившийся ему ящик. Он был почти пуст. Все же Мичурин принес его обратно в теплицу, поставил на старое место и стал оглядывать все вокруг. Ничего особенного. Освещение такое же. Под стеллажом ничего нет. Вот только рядом с ящиком тянется вверх медная проволока. Рядом надпись: «Осторожно! Высокое напряжение».
Любопытно! Мичурин велел поставить на том же месте пару ящиков помидоров. Через две недели он проверил свою догадку. Те растения, которые были ближе к проводам, выросли чуть-чуть повыше. Остальные имели нормальный, обычный рост.
Прошло еще три месяца — и разница стала совсем заметной. Помидоры, выросшие под высоким напряжением, созрели раньше соседей. Плоды на них были немного побольше.
Электричество — стимулятор роста?
А почему бы и нет?
Мичуринская догадка взволновала многих ученых. Физики поставили опыты. Правда, не с рассадой, а с семенами. Зерна пшеницы помещаются в сосуд, куда введены также электроды. Включается ток — и между электродами пробегает искусственная молния. Поток электронов проходит сквозь семена. Несколько секунд — и каждый зародыш пробуждается от сна.
Если его высадить в землю, он прорастает быстрее и даст больший урожай, чем обычное зерно.
Что же произошло? Видимо, примерно тот же процесс, что мы наблюдали во время обстрела семян хлопчатника гамма-лучами. Электроны, проникшие внутрь зародыша, раздражают его. Состояние покоя нарушено. Электронная «палочка» дает толчок обмену веществ в зерне. Проснувшийся зародыш начинает питаться и расти…
Электрические потенциалы могут быть обнаружены в любой живой клетке. Несмотря на то, что природа биопотенциалов полностью не выяснена, их возникновение тесно связано с обменом веществ и другими процессами в живом организме. Разведка в этой области продолжается. К каким конкретно открытиям она приведет, сказать пока трудно, — электронная стимуляция растений делает первые шаги. Ясно только, что агрофизике принадлежит будущее.
Привкус физики
Биология становится точной наукой. В чем это выражается?
Прежде всего в том, что биологи все шире пользуются приборами и методами точных наук в своих исследованиях. Электронный микроскоп был первым современным оружием, которое физики предоставили в распоряжение исследователей жизни.
Новое оружие помогло совершить глубокий стратегический прорыв в тайны живого.
К моменту создания электронного микроскопа положение на биологическом фронте было весьма сложным.
Основные отряды биологов к середине 30-х годов уже достигли определенных успехов. Штурмуя живую клетку с помощью светового микроскопа и других классических методов, цитологи основательно изучили ее структуру, изменения клетки в процессе роста и деления, перестройки внутри тканей. Химики уже знали, что, кроме ядра, в котором различимы хромосомы и цитоплазмы, в клетке содержатся другие частицы.
Все, что лежит в пределах 1000–2000 ангстрем, было замечено и подвергнуто исследованию. Крохотные точки, разбросанные по всей клетке, — митохондрии подверглись сложным химическим анализам. Выяснилось, что митохондрии содержат сложный набор ферментов и играют огромную роль во многих внутриклеточных процессах.
На другом фланге науки вперед вырвались биофизики и биохимики. Они заглянули в мир молекул, частиц размером менее 10–15 ангстрем.
Разрыв между флангами был чрезвычайно велик — от 10 до 1000 ангстрем. Все, что лежало в этих пределах, было неясно и туманно. Образовалась своеобразная мертвая зона, недоступная ни обзору, ни огневым средствам наступающих. Так бывает в атаке. Пехота, штурмующая высоту, поражает автоматным и пулеметным огнем передовые линии противника. Артиллерия бьет по его тылам. Но основные резервы сосредоточены за высотой, в мертвой зоне. Снаряды перелетают ее и разрываются в стороне от цели. Нужен другой вид оружия. Минометы или авиация.
Таким оружием и стал электронный микроскоп.
Он дал биологам ясность цели. Он и осложнил задачи — стало воочию видно, что позиции противника хорошо защищены, что он располагает такими укреплениями, которые взять будет нелегко.
Черная точка митохондрии под электронным микроскопом выросла в гигантскую, чрезвычайно сложную систему. Это была целая крепость удлиненной формы, окруженная двойной оболочкой, перегороженная внутри многочисленными двойными пластинками толщиной 150 ангстрем. У каждого отсека, по-видимому, свое назначение. Какое? Это предстояло выяснить.
Электронный микроскоп позволил сфотографировать ДНК. Одна за другой устанавливались такие тончайшие детали строения клеточного ядра и цитоплазмы и в таком количестве, что родилась новая область цитологии — кариология, или наука о ядре.
Цитоплазма при рассмотрении ее в обычный микроскоп казалась простой и однородной.
Прорыв в недра клетки с помощью электронного микроскопа опрокинул это представление, оказавшееся наивным. Увеличенная в сотни раз биологическая структура клетки характеризовалась частицами, существование которых не было возможно предвидеть.
Как ни труден был штурм атомного ядра, он шел по более или менее определенному плану. История физики дала нам ряд случаев, когда экспериментаторы открывали частицы, предсказанные теоретиками. Число этих частиц не так уж и велико — несколько больше двух сотен.
Штурм клеточного ядра давался с большим трудом. Неожиданностей на пути штурмующих было куда больше. Частицы клетки были предугаданы (если и были) с весьма относительной точностью и проницательностью. Архитектура, строение и функции составных частей клетки значительно превосходят силу воображения ученых. Чем глубже входил человек в детали клеточной структуры, чем больше он разбирался в строгом порядке, которому подчинено расположение и предназначение составных частей клетки, тем сложнее и загадочнее казались ему тончайшие и сложнейшие конструкции клеточного механизма. Вернее, тысяч механизмов, действующих гармонично, в железной последовательности и порядке.
Грубо говоря, тысячекратное увеличение, достигнутое электронной оптикой, тысячекратно усложнило задачи исследователя. Прорыв в недра клетки, давший несметное количество новых фактов в руки ученого, требовал и нового качественного подхода к ним.
Внедрение физических методов в экспериментальную биологию сопровождалось идейным перевооружением науки о живом. Наметилось сближение идей генетики, биохимии, химии и физики. По образному выражению Понтекорво, «все перспективы теоретической генетики приобрели привкус физики».
Клетка — комбинат жизни
Мешок, набитый ферментами, — так назвали однажды клетку. Там, где шла речь о ферментах, сравнение это было вполне приемлемо, хотя и односторонне. Но теперь, когда мы мало-мальски разобрались в механизмах, которые управляют жизнедеятельностью клетки, мы должны подыскать более точный и емкий образ.
Пожалуй, вернее всего будет сравнить клетку с индустриальным комплексом. Это огромный комбинат со своей электростанцией, топливным хозяйством, конструкторским бюро, вычислительным центром, транспортным и производственными цехами. Его продукция — живая жизнь.
