Глава 9 Михаил Семенович Цвет (1872–1919)
Открытие хроматографии
Когда говорят о ситуации в России до 1917 г., о том, что при нормальном «эволюционном» развитии, при сохранении интеллектуального потенциала страны, уничтоженного большевиками, мы пришли бы к процветанию, важно не идеализировать историю. В предыдущих очерках я пытался показать, сколь далеки от совершенства были условия интеллектуальной жизни в России в начале века. Требовались коренные реформы школьного и высшего образования, совсем иная организация научных исследований, всей «научной жизни». Все это только начало налаживаться перед первой мировой войной. Именно война стала катастрофой, погубившей Россию. Она сделала возможной Октябрьскую революцию. Она — основная причина несчастий страны, власти большевиков, гибели миллионов людей, разрушения интеллектуально-нравственного потенциала страны.
Жизнь Михаила Семеновича Цвета пришлась как раз на последний предреволюционный период — конец XIX — начало XX века. Наиболее важные свои результаты он получил незадолго до начала войны. И вместо славы и общего признания умер от болезней и голода во время послереволюционной разрухи и террора.
А если бы… Так много в XX веке обязано открытому Цветом методу хроматографического анализа. Так много выдающихся исследователей обязаны ему своими успехами. Так часто эти успехи отмечались Нобелевскими премиями… Трагична биография Цвета — она отражает трагическую судьбу России нашего времени. В самом деле, использование принципа хроматографического разделения веществ — основа большинства достижений в науке и технике XX века. На этом принципе основаны анализы аминокислотной и нуклеотидной последовательности в белках и нуклеиновых кислотах, выделение и очистка антибиотиков и множества других веществ. На этом же принципе основано разделение изотопов и, следовательно, создание ядерного оружия и атомных электростанций. Этот принцип лежит в основе множества разнообразных методов хроматографического и электрофоретического анализа.
Однако все это множество основано на общей идее. Эта идея проста. Это, в сущности, идея геометрической прогрессии. Пусть имеются два вещества очень близкие по всем своим свойствам. Ни осаждением, ни экстракцией, ни адсорбцией их не удается разделить в заметной степени. Пусть одно вещество адсорбируется на поверхности, например, карбоната кальция, т. е. мела, всего на 1 % менее прочно чем другое. Иными словами, его концентрация на адсорбенте составит 0,99 от содержания первого. Обработаем адсорбент каким-либо растворителем так, чтобы произошла десорбция = элюция, и оба вещества перешли бы с адсорбента в растворитель, и перенесем этот получившийся раствор на свежую порцию адсорбента. От 0,99 доли первого вещества адсорбируется 0,99 ? 0,99 = 0,98 часть исходного количества. Еще раз проведем элюцию и снова адсорбцию — теперь первое вещество составит 0,98 ? 0,99 = 0,97 от содержания второго. Чтобы содержание первого вещества на очередной порции адсорбента составило всего 1 % от содержания второго потребуется повторить цикл адсорбции-элюции около 460 раз (0,99n = 0,01; гг = 460).
Идея многократной «пере-адсорбции» для разделения веществ может быть модифицирована в многократное «перераспределение» смеси веществ в системе несмешивающихся растворителей = распределительная хроматография. Та же идея находится в основе современных методов электрофореза, когда смесь веществ движется с разной скоростью в электрическом поле по различным адсорбентам. Тот же принцип используется при разделении изотопов при диффузии через множество пористых перегородок.
Эта идея давно получила физическое и математическое обоснование.
Здесь меня интересуют не столько тонкие проблемы приоритета, сколько механизм восприятия научным сообществом нового знания и, особенно, личности пионеров, их судьбы, их зависимость от «места и времени».
Вообразите себя в довольно большой и почти пустой комнате с железной кроватью в углу. Осень. Холодно. Сумрачно. Который день идет дождь, и протекает крыша. В противоположном углу по потолку медленно расползается мокрое пятно, капли падают в подставленное ведро. Жаловаться квартирной хозяйке нельзя — все равно денег на уплату долга нет. Остается разглядывать образующиеся на потолке странные узоры. А если разглядывать внимательно — видны замечательные вещи — узоры состоят из красивых довольно ярких колец — сине-зеленого (купорос?), коричневого (ржавчина с крыши?), розового (старая краска?). Полосы разной окраски четко отделены друг от друга и образуют причудливые фигуры. Теперь такое трудно увидеть. Новые технологии — бетонные перекрытия, непротекающие крыши, синтетические материалы, никакой штукатурки и купороса. А когда-то… Кто первый увидел подобные «хроматограммы»?
В XIX веке чрезвычайное интеллектуальное удовлетворение доставляло обнаружение смысла зеленой окраски растений. «Оказывается, растения поглощают свет и поглощенную энергию используют для синтеза питательных веществ!»
Нужно было выделить и очистить пигменты зеленого листа — хлорофиллы. А они так близки по свойствам, что разделить их не удавалось. Кроме того, в листьях есть и другие, и очень яркие пигменты — каротиноиды. Каротиноиды создают краски осени — желтые, оранжевые, багровые листья. Но до осени, пока хлорофиллы не разрушатся — отделить их от каротиноидов также было трудно.
М. С. Цвет бился над задачей разделения пигментов зеленого листа. Он взял стеклянную трубку, наполнил ее порошком мела и на верхний слой налил немного спиртового экстракта листьев. Экстракт был буро-зеленого цвета и такого же цвета стал верхний слой меловой колонки. А затем М. С. начал по каплям лить сверху в трубку с мелом чистый спирт. Капля за каплей очередная порция растворителя элюировала пигменты с крупинок мела, передвигаясь вниз по трубке. Там свежие крупинки мела адсорбировали пигменты и в свою очередь отдавали их новым порциям растворителя. В силу несколько разной прочности адсорбции (легкости элюции) разные пигменты двигались по меловой колонке, увлекаемые подвижным растворителем, с разной скоростью и образовывали однородные окрашенные полосы чистых веществ в столбике мела. Это было прекрасно. Ярко-зеленая полоса, полоса чуть желтее зеленого — это два вида хлорофиллов, и яркая желто-оранжевая полоса каротиноидов. Цвет назвал эту картину хроматограммой.
(Трудно удержаться от улыбки: цвет — хромое, хроматограмма — цветограмма.)
Была решена ранее казавшаяся неразрешимой задача. Метод был так странно прост, так не похож на громоздкие, требовавшие большого числа реактивов сложные процедуры, применяемые его предшественниками и современниками, так прост, что большая часть современников или не восприняла это удивительное открытие или, что еще печальнее, резко восстала против его автора.
Молчание длилось почти 20 лет. И не потому, что русский язык был непонятен большинству исследователей — М. С. Цвет публиковал свои основные работы на русском, французском и немецком языках [1–8].
В чем же дело? Почему так произошло? Совсем ли остались незамеченными работы Цвета? Не совсем. В таинственной жизни науки часто новые идеи надолго уходят «под поверхность» и живут подспудно.
За это время они проникают в головы и работы разных людей и вдруг в разных обличьях появляются «одновременно и независимо» в статьях публикуемых разными авторами.
За разделением веществ «при протекающей крыше» наблюдали много раз до Цвета — у него было немало предшественников, (см. в Примечаниях [9-19]). Почему именно ему удалось (или довелось?) превратить эти наблюдения и множество ранних попыток в могучий современный метод разделения веществ?
Попробуем найти ответ в его судьбе [9].
Михаил Семенович Цвет родился в 1872 г. в городе Асти в Италии. Его мать, Мария де Дороцца — итальянка, умерла вскоре после рождения сына. Отец, Семен Николаевич Цвет, родом из русской купеческой семьи, стал крупным чиновником и известным в кругу интеллигенции человеком, писал труды на литературные и экономические темы, был близко знаком с И. С. Тургеневым, П. В. Анненковым, К. Д. Кавелиным, В. Пого, А. И. Герценом. Роману Тургенева «Отцы и дети» посвятил брошюру «К истории русского нигилизма».
Детство и юность Цвета прошли в безмятежной Швейцарии. Он окончил Женевскую гимназию в 1891 г. и сразу поступил на Физико-математический факультет Женевского университета. Наибольшее влияние в то время на него оказали ботаники Р. Шода и Ж. М. А. Тюри. Как раз в 91-м Шода начал изучение живых хлоропластов у различных растений. В 93-м Цвет — бакалавр физических и естественных наук. Он решил посвятить себя изучению растений. Решение понятное — Женевская ботаническая школа известна во всем мире. Ее славу составляют выдающиеся имена: Ш. Бонне, Ж. Сенебье, Т. Н. Сосюра. Еще в середине XIX века бюсты этих великих людей установлены перед главной теплицей Женевского ботанического сада.
На весь мир прославлена династия швейцарских ботаников Декандолей: Огюст Пирам, Альфонс, Казимир, Огюстин и Раймонд.
А. С. Фаминцын — почетный президент Русского ботанического общества с 1916 по 1918 гг.
В декабре 1895 г. Семен Николаевич Цвет был отозван в Россию в связи с назначением на должность управляющего Таврической (Симферопольской) казенной палатой. Сын еще оставался в Швейцарии. 18 июля 1896 г. он отослал в Женеву окончательный вариант своей диссертации, которая называлась «Исследование физиологии клетки. Материалы к познанию движения протоплазмы, плазматических мембран и хлоропла-стов». В октябре получил диплом доктора естественных наук Женевского университета, а в декабре уже был в Петербурге. Он знал, что без ученой степени не может претендовать на должность преподавателя, но не знал, что ученая степень Женевского университета не признается в России.
Итак, Цвет «вернулся на родину отцов». Зачем он сменил Швейцарию на Россию? Рационального ответа на этот вопрос нет. Своим «возвращением» он как бы разделил собственную жизнь на две практически равных по времени и противоположных по «окраске» половины: одну светлую — первые 24 года в Швейцарии, другую темную — оставшиеся 23 года до ранней смерти в 1919 г. в России. Но именно в России он сделал свое выдающееся открытие.
Вот его первое впечатление от России: «Я пришел к выводу, очень печальному и обескураживающему. В течение тех шести с лишним месяцев, что я в России, я тщетно пытаюсь заставить себя почувствовать, что в моей груди бьется русское сердце! Я пересек всю Россию. Я посетил Москву, святой город, и мои глаза и уши были широко открыты… Ничто не дрогнуло, ничто не отозвалось во мне. На своей родине я чувствовал себя иностранцем. И это чувство меня глубоко и отчаянно удручает… Теперь мне жаль, что я покинул Европу…» (цит. по [9]).
Потом настроение изменилось. Цвет познакомился с замечательными людьми и выдающимися исследователями. Был вдохновлен их идеями и достижениями. Однако всю оставшуюся жизнь прожил в стесненных материальных условиях, под давлением обстоятельств. И умер от болезней и голода, непризнанный современниками, во время послевоенной и послереволюционной разрухи в 1919 г. в Воронеже.
Что он успел бы сделать, оставшись в Швейцарии? Или, в самом деле, есть «нечто неподвластное уму» в российской жизни? Если бы мы могли ставить опыты со своей жизнью — первый опыт не удался — изменим условия — поставим другой… Другой, но тоже неповторимый и единственный, ставят, учитывая наш, другие. В самом деле учитывают?..
В Петербурге Михаил Семенович познакомился с выдающимися ботаниками — физиологами растений — И. П. Бородиным, А. С. Фаминцыным, М. С. Ворониным, А. Н. Бекетовым.
Как была организована наука в России в то время? Академик Фаминцын имел лабораторию анатомии и физиологии растений, где было всего два сотрудника!
Он сам и лаборант-ассистент. Но кроме штатных сотрудников в лаборатории работали (не получая зарплаты!) многие замечательные люди: Д. И. Ивановский (читатели, надеюсь, знают, что именно он открыл вирусы), В. В. Лепешкин (исследовал общие свойства протоплазмы), В. В. Половцов (изучал дыхание растений). Сам Фаминцын исследовал природу хлоропластов, биологию лишайников, занимался проблемами симбиоза. Это было блестящее общество оригинальных, богатых идеями мыслителей и умелых экспериментаторов.
И. П. Бородин — президент Общества с 1916 по 1930 гг.
Цвет продолжил здесь начатое в Женеве изучение хлоропластов. Большое значение имели для него собрания ботанического общества «Маленьких ботаников», которые проходили каждую неделю в доме у Бекетова, Воронина или в лаборатории Фаминцына. Такие собрания — обсуждения научных, да и любых других проблем за ужином, в непринужденной обстановке — создавали и до сих пор создают в дружеских кругах российской интеллигенции тот особый климат, особое состояние души, которое помогает преодолевать «холод жизни», и остаются на всю жизнь, как бесценные воспоминания.
Однако нужно было найти оплачиваемое место работы. Оказалось, что степень доктора Женевского университета в России не признается. Ее не приравнивали даже к степени магистра. Многие месяцы поисков работы — многим знакомо это тягостное состояние. Временами оно казалось беспросветным, и он думал о возвращении в Европу. Для преподавания, а тем самым возможности научных занятий, надо было заново, уже в России защитить магистерскую диссертацию.
Цвету чрезвычайно повезло. Он познакомился с Петром Францевичем Лес-гафтом — замечательным человеком, врачом, анатомом и выдающимся педагогом [22, 23]. Как и другие его современники, Лесгафт сформировался в особой атмосфере свободы после отмены крепостного права в России, в годы особого отношения к просвещению и науке.
П. Ф. Лесгафт (1837–1909)
Интеллектуальное влияние Лесгафта на Цвета, по-видимому, было очень сильным. Михаил Семенович слушал блестящие лекции Лесгафта, а потом начал работать в только что построенной на деньги И. М. Сибирякова специально для Лесгафта Биологической лаборатории. Здесь, наряду с лекциями и практическими занятиями со слушателями курсов Лесгафта, Цвет продолжил свои исследования хлоропластов, готовясь в то же время к новым магистерским экзаменам и к защите диссертации.
Экзамены он сдал в 99-м, а 19 апреля 1900 г. выступил с докладом «О природе хлороглобина» на заседании ботанического отделения Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей и был принят в действительные члены этого общества. Магистерскую диссертацию он защитил в Казанском университете 23 сентября 1901 г.
Начала как-то налаживаться жизнь… Но 4 марта 1901 г. в Петербурге, на площади перед Казанским собором прошла бурная демонстрация студентов — они протестовали против отдачи студентов в солдаты в Киеве и других городах в наказание за участие в «беспорядках».
Полиция и казаки, как обычно в то время, зверски расправились со студентами. Лесгафт был свидетелем этой расправы и, как позднее Н. К. Кольцов, выступил с протестом, организовав подписи 99 профессоров и литераторов.
После нескольких обысков Лесгафта выслали из Петербурга в Финляндию, и Биологическая лаборатория практически прекратила работу.
Цвет был вынужден искать новое место работы. 26 ноября 1901 г. он по конкурсу прошел на должность ассистента кафедры Анатомии и физиологии растений в Варшавском университете. Кафедру возглавлял уже упоминавшийся Д. И. Ивановский.
Перед отъездом в Варшаву, 30 декабря, в Санкт-Петербурге на 11-м съезде естествоиспытателей и врачей Цвет сделал доклад «Методы и задачи физиологического исследования хлорофилла», в котором впервые сообщил о методе адсорбционной хроматографии.
Таким образом, метод хроматографии был открыт и разработан во время работы М. С. Цвета в лабораториях Фаминцына и Лесгафта, во время интенсивного дружеского общения с выдающимися деятелями российской науки и просвещения.
В биографии Цвета период его жизни и работы в Варшаве назван «вершиной творчества» (см. в [9]). И это верно. С января 1902 до июня 1915 г. — интенсивная и плодотворная жизнь в Варшаве.
Но восхождение на вершину зависит от множества условий. Для Цвета — это годы в Швейцарии, общение с ботаниками и Женевского, и Петербургского университетов, с Ивановским, Бородиным, Бекетовым, Фаминцыным, Лесгафтом. Даже этот неполный список показывает, каков был потенциал российской науки того времени.
Цвет сосредоточился на совершенствовании хроматографического метода и на его применении для разделения пигментов зеленого листа. 8 марта 1903 г. на заседании ботанического отделения Варшавского общества естествоиспытателей Цвет делает доклад «О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу», где впервые обстоятельно излагает принцип своего метода адсорбционного анализа.
Польша — это уже Европа. Почти каждое лето Цвет бывает в разных университетах Германии, а позже в Париже, Амстердаме и других городах. В 1902 г. избран действительным членом Немецкого ботанического общества. В 1906 г. вышли две принципиальные статьи в Berichte der Deutschen botanischen Geselschaft: «Physicalisch-chemische Studien uber das Chlorophyll. Die Adsorbtionen» и «Ad-sorbtionanalyse und chromatographische Methode. Anwendung auf die Chemie des Chlorophylls», в которых впервые был введен термин хроматография.
28 июня 1907 г. Цвет выступил на заседании Немецкого ботанического общества с сообщением об открытии хроматографии и продемонстрировал первый хроматограф и принцип его действия. Все это свидетельства полной доступности работ М. С. Цвета для европейских исследователей.
Не забывает он и Россию. 31 декабря 1909 г. на 12-м съезде русских естествоиспытателей и врачей он сделал доклад «Новый физический метод анализа пигментных смесей и применение его к исследованиям хлорофилла» с демонстрацией хроматографической установки. Активно участвовал М. С. Цвет и в 13-м съезде русских естествоиспытателей и врачей, проходившем с 16 по 24 июня 1913 г. в Тифлисе.
Эти замечательные съезды имели особое значение в жизни российской науки. О них рассказано в главе 2. В очерке о Н. К. Кольцове рассказано, как в своем докладе на 9-м съезде А. А. Колли высказал мысль, которая в конце концов привела к открытию матричного принципа в биологии. Теперь, на 12-м съезде — открытие Цвета. На каждом съезде были события такого ранга.
22 декабря 1911 г. Цвет сделал доклад «Современное состояние химии хлорофилла» на 11-м Менделеевском съезде в Петербурге, и был награжден Академией наук Большой премией имени М. Н. Ахматова за книгу «Хромофиллы в растительном и животном мире». В 1914 г. опубликовал результаты последней исследовательской работы «Об искусственном антоциане».
Из важнейших событий варшавской жизни нужно отметить два: 16 сентября 1907 г. М. С. Цвет женился на Елене Александровне Трусевич, а 28 ноября 1910 г. защитил в Варшавском университете диссертацию «Хромофиллы в растительном и животном мире» на соискание ученой степени доктора ботаники. Теперь, наконец, он мог претендовать на звание и должность профессора. А пока доктор ботаники Женевского и Варшавского университетов, магистр Казанского университета — всего лишь ассистент-лаборант. Не часто такое изобилие степеней сопровождает столь невысокую должность и зарплату, которая к тому же зависит от числа занятий и лекций студентам. Но в 1905 г. занятия в университете, после очередных студенческих волнений, почти прекращаются. Цвету приходится искать дополнительные заработки. По совместительству он преподает ботанику и сельское хозяйство в Варшавском ветеринарном институте и ботанику на химическом и горном отделениях Варшавского политехнического института.
В августе 1914 г. с выстрела в Сараево началась первая мировая война. Трудно было приспособиться к изменениям, которые она внесла в жизнь. Весьма легкомысленно в июне 1915 г. М. С. Цвет уезжает с семьей на летний отдых в Одессу. В это время германские войска заняли Варшаву. Варшавский период жизни закончился — возвращение обратно оказалось невозможным. Все имущество, книги, рукописи, научные дневники остались в Варшаве и считались погибшими.
Начался последний, самый печальный и трудный период жизни М. С. Цвета. В его биографии [9], которую я уже упоминал, подробно рассказывается о том, как он искал работу после Варшавы. Наиболее привлекательной была вакансия заведующего кафедрой Анатомии и физиологии растений Новороссийского университета в Одессе.
Удивительно, как много незаурядных претендентов выявил объявленный конкурс, и как авторитетны и многочисленны были рецензенты — ботаники, физиологи растений — в России тех лет. Отметим, что среди рецензентов Цвета не было одного из наиболее известных в этой области ученого — К. А. Тимирязева. Зато в отзыве А. С. Фаминцына говорилось: «…самым достойным кандидатом является доктор ботаники Михаил Семенович Цвет, ученый с европейским именем, исследования которого над хлорофиллом составляют гордость русской науки и были уже отмечены Императорской Академией наук присуждением большой Ахматовской премии в 1911 г. …Ныне с эвакуацией Варшавского политехнического института этот выдающийся ученый превратился в беженца и за отсутствием лаборатории должен был прекратить свою плодотворную научную деятельность. …Университет исполнил бы лишь долг перед русской наукой, дав возможность столь выдающемуся ученому занять подобающее ему место и продолжить свою научную деятельность».
Однако Цвета не избрали. Я не случайно упомянул Тимирязева. Нет документальных подтверждений, но есть устойчивая легенда — рассказы старых сотрудников Московского Университета о резко и активно отрицательном отношении великого К. А. Тимирязева к работам М. С. Цвета.
То, что Тимирязев велик, всем известно. Он был выдающимся исследователем, и в еще большей степени выдающимся пропагандистом и популяризатором физиологии растений. Его книги и очерки, посвященные жизни растений, природе фотосинтеза, биографиям великих биологов, эволюционной теории Дарвина, оказали чрезвычайно сильное и положительное влияние на несколько поколений жителей России. Ему поставлен памятник в центре Москвы. Его именем названы улицы и учебные заведения. Самое главное — Тимирязевская сельскохозяйственная академия. Правда, думаю, почести эти в значительной степени вызваны его безоговорочной поддержкой власти большевиков. Он стал безусловным, «канонизированным» авторитетом после того, как послал Ленину свою книгу «Наука и демократия» с дарственной надписью и получил в ответ письмо с благодарностью за «…книгу и добрые слова. Я был прямо в восторге, читая Ваши замечания против буржуазии и за Советскую власть.» Письмо Ленина пришло 27 апреля 1920 г., а 28 апреля Тимирязев скончался.
Всю жизнь Тимирязев занимался хлорофиллом. А когда в 1910 г. в Варшаве вышла книга Цвета о результатах исследованиях хлорофиллов с помощью открытого им хроматографического метода, Тимирязев откликнулся лишь злой филиппикой о якобы умышленном искажении его приоритета [21]. И ни слова о новом методе.
Варшавский политехнический был эвакуирован сначала в Москву, а потом в Нижний Новгород. В Нижнем Новгороде Цвет читал лекции по ботанике для студентов разных специальностей, занимался общественной деятельностью, но для научной работы условий не было. В это время очень ухудшилось здоровье. Он нуждался в серьезном лечении.
Цвет подал заявление на участие в конкурсе и 24 марта 1917 г. был избран ординарным профессором Юрьевского (потом он стал Дерптским, а теперь Тартусский) университета. В сентябре 1917 г. он приехал в Юрьев и начал работу в университете. Шла война. Немецкие войска наступали. Было принято решение эвакуировать Юрьевский университет в центр России, в Воронеж. Но войска заняли город так быстро, что эвакуация оказалась невозможной.
Немецкое оккупационное руководство приказало прекратить преподавание на русском языке и перейти на немецкий. Ректору и русским профессорам предлагалось «добровольно покинуть Лифляндию». 31 августа 1918 г. семья Цветов эвакуировалась из Юрьева и 7 сентября прибыла в Воронеж. Дорога оказалась очень трудной, к тому же квартира в Воронеже находилась далеко от университета. У Михаила Семеновича развивалась все более сильная сердечная недостаточность.
Однако он пытался думать о будущем — 7 октября 1918 г. представил докладную записку об организации ботанической кафедры во вновь формирующемся Воронежском университете. 9 апреля 1919 г. начал чтение лекций. Стоять он не мог и читал сидя, тяжело дыша. 26 июня 1919 г. Цвет умер. Он похоронен в Воронеже, лишь недавно найдена его могила — на ней установлена плита с надписью: «Ему дано открыть хроматографию — разделяющую молекулы, объединяющую людей» [24].
В мае 1922 г. умерла его жена. Оставшиеся в Воронеже бумаги и архив были утрачены во время Великой Отечественной войны.
Началась посмертная жизнь его трудов.
Хроматографический метод Цвета «вышел на поверхность» через десять лет после смерти автора. В то время в нескольких лабораториях мира проводились исследования химии и биохимии каротиноидов. Связано это было, в значительной степени, с открытием витамина А и его особой роли в физиологии животных. В лаборатории Р. Куна в Гейдельберге в 30-м году была получена «первая» хроматограмма на колонке из карбоната кальция. Вот как об этом пишет Э. Ледерер: «В книге Пальмера „Каротиноиды и пигменты“, которую я прочел в это время, упоминалось о методе Цвета и некоторых его применениях. Я рассказал об этом Куну, у которого, к счастью, был немецкий рукописный перевод книги Цвета, сделанный Вилыитетером („Хромофиллы в растительном и животном мире“. Изд. Варшавского ун-та, 1910). Именно из этой рукописи мне удалось почерпнуть все необходимые детали. В декабре 1930 г. я приготовил колонку, заполненную порошком карбоната кальция, и прилил сверху раствор смеси 0,5 мл лютеина и 0,5 мг зеаксантина в сероуглероде…»
Первые результаты их хроматографического анализа были опубликованы Куном и Ледерером в 1931 г. и в книге Ледерера «Каротиноиды растений». Практически в то же время и для тех же целей его использовали Л. Цехмейстер в Венгрии (его книга «Каротиноиды» содержит специальный раздел, посвященный методу Цвета) и в лаборатории Цюрихского университета, руководимой П. Каррером.
В Россию же метод и имя Цвета вернулись драматическим образом. Мне эту историю рассказал профессор Семен Евстафьевич Манойлов, который с 35-го по 38-й год (?) был аспирантом академика А. Н. Баха в Институте биохимии АН СССР. (Замечательно! Этот институт еще при живом Бахе был назван его именем. Уж очень нравился партийному руководству А. Н. Бах!)
Рассказ С. Е. Манойлова, безответственно мною здесь расцвеченный, вполне годится в качестве сценария, как говорят, «остросюжетного» детективного фильма.
Однажды (так всегда начинаются сказки…) в Институт биохимии приехал из Франции Э. Ледерер. Он был убежденным коммунистом и приехал в страну «победившего социализма» с высокоидейной целью — вернуть имя и труды Михаила Семеновича Цвета его Родине… Сам Ледерер, как я уже упоминал, работал до прихода фашистов в Гейдельбергском университете в биохимической лаборатории Куна. Узнав о методе Цвета, восхищенный Ледерер поехал в Варшаву и нашел в архивах университета рабочие тетради Цвета, которые тот не сумел вывезти в 1915 г.
В те годы в Германии все больше набирали силу нацисты. Ледерер был не только коммунистом, но и евреем. А его близкий друг и школьный товарищ был сторонником Штлера, активным членом нацистской партии и штурмовиком. (Можете сами сочинить сцены дискуссии двух друзей, если хотите…) Однажды к Ледереру в университетскую лабораторию пришел этот его друг и сказал: «В ближайшие дни мы будем громить университет. Предупреждаю тебя, спасайся!» Но Ледерер не поверил. «Не может быть, чтобы в Германии, в стране такого уровня культуры, могли громить университет!»
Через несколько дней университет оцепили вооруженные штурмовики с немецкими овчарками. В лабораторию вбежал перетянутый ремнями, в форме штурмовика, бывший друг Ледерера и крикнул: «Я тебя предупреждал! А теперь ни с места!*» И запер его, считая арестованным. Но Ледерер сумел бежать и оказался в … Швейцарии, а потом во Франции. При этом он спас самое ценное — тетради Цвета… Куда потом делись спасенные тетради — мне неизвестно. Красочные подробности киносценария, пожалуй, тоже не очень существенны. Главное — метод обрел вторую жизнь.
После визита Ледерера Бах поручил своему аспиранту освоить хроматографический метод, и Манойлов провел первые после смерти Цвета хроматографические исследования каротиноидов в России. Он выделил из арбуза семь различных каротиноидов и исследовал превращение каротина в витамин А. Сам Ледерер в Зб-м опубликовал на русском языке статью «Хроматографическая адсорбция и ее применение*» [15]. Метод увлек многих отечественных исследователей. В 1939 г. Н. А. Измайлов и М. С. Шрайбер в Харьковском университете замечательно усовершенствовали метод — придумали тонкослойную хроматографию.
Началась Вторая Мировая война. Наука в СССР почти прекратилась. Но в мире хроматографический метод продолжал развиваться. Дэвидсон, и Э. Чаргафф усовершенствовали хроматографию в колонках, применив в качестве адсорбента ионнообменные смолы. А. Дж. П. Мартин и Р. Л. М. Синг создали метод распределительной хроматографии и теорию хроматографических процессов. Затем они разработали замечательный, чрезвычайно простой метод хроматографии на бумаге (нужно вспомнить о Рунге!).
Эти модификации метода имели революционные следствия. С его помощью были установлены структуры ДНК и последовательности аминокислот в белках. Не говоря уже о таких вещах, как поиск и выделение антибиотиков, анализ метаболитов и пр., и пр.
Несколько Нобелевских премий в значительной степени обязаны хроматографическому методу: П. Каррер (1937), Р. Кун (1938), Л. С. Ружичка и А. Ф. Буте-нандт (1939), а позже А. Дж. П. Мартин и Р. Л. М. Синг (1952) и Ф. Сенгер (1958 и 1980). На самом же деле, хроматография как универсальный метод — условие успеха и многих других замечательных работ.
Трагическая жизнь М. С. Цвета представляется мне иллюстрацией важного вывода: причины трагических судеб выдающихся исследователей — пионеров Нового знания — надо искать, как правило, внутри научного сообщества. Они обусловлены, если говорить резко, отсутствием высоких этических норм во взаимоотношениях между исследователями разных поколений и разного общественного положения.
Этическая ущербность — отнюдь не специфическое свойство российского научного сообщества. Она была и есть во всех странах. Достаточно вспомнить Питера Митчелла — автора хемиосмотической теории окислительного фосфо-рилирования (удостоенного Нобелевской премии 1978 г.), вынужденного многие годы заниматься «самиздатом» — его статьи не принимали научные журналы.
Проблемы научной этики — важнейшая, и специальная тема (есть замечательная статья на эту тему Г. И. Абелева [20]). А сейчас нам остается лишь сожалеть о том, что провидение и соотечественники так «неразумно» распорядились судьбой великого человека. Ведь Михаил Семенович Цвет вполне мог дожить до триумфа хроматографии. В 1942 г. ему было бы всего 70 лет! Россия упустила возможность иметь еще одного Нобелевского лауреата.
Примечания
Труды Цвета М. С. (основные, где изложен хроматографический метод)
1. Цвет М. С. Хроматографический адсорбционный анализ // Избранные работы / Ред. А. А. Рихтер и Т. А. Красносельская. М.: Изд. АН СССР, 1946 (M. S. Tswett).
2. 1903. О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу // Труды Варшавского об-ва естествоиспытателей, отд. биологии. Т. 14.
С. 1-20.
3. 1906. Physikalisch-chemische Studien uber das Chlorophyll. Die Adsorbtionen. Ber. // Dtsch. bot. Ges. Bd. 24. P. 316–323.
4. 1906 Adsorbtionanalyse und chromatographische Methode. Anwendung auf die Chemie des Chlorophylls // Dtsch. bot. Ges. Bd. 24. P. 384–393.
5. 19Ю. Хромофиллы в растительном и животном мире. Варшава, 379 с.
6. 19Ю. Адсорбционный анализ так называемого «кристаллического хлорофилла» // Журнал Русского физико-химического общества. Т. 42. Вып. 8. С. 1385–1387.
7. 1912. Современное состояние химии хлорофилла // Журнал Русск. физ. хим. о-ва. Т. 44. С. 449–464.
8. L’etat actuel de nos connaissances sur la chimie de la chlorophylle // Rev. gener. Sc. pures et appliqiiees. Vol. 23. P 141–148.
Литература О М. С. Цвете
М. С. Цвету и хроматографии посвящено множество трудов — статей и книг. Я в своем очерке основываюсь на, на мой взгляд, наиболее полной научной биографии Цвета — книгам Е. М. Сенченковой.
9. Сенченкова Е. М. Михаил Семенович Цвет. Наука, 1972 и 9а. Сенченкова Е. М. М. С. Цвет создатель хроматографии. М.: Изд. «Янус-К», 1997; Сенченкова Е. М. Рождение идеи и метода адсорбционной хроматографии. М.: Наука, 1991.
10. Рихтер А. А. и Красносельская Т. А Роль М. С. Цвета в создании хроматографического адсорбционного анализа, в [1]. С. 215–228.
11. Palmer. L. S. Carotenoids and Related Pigments. N. Y.: The Chemical Catalog Co.
12. ZechmeisterL. Mikhail Tswett — the inventor of chromatography // Isis. 1946. Vol. 36. Pt. 2. № 104.
13. Zechmeister L. History, scope and methods of chromatography Ann. // N. Y. Acad. Sci. 1948. Vol. 49.
14. Zechmeister L. Early history' of chromatography // Nature. 1951. Vol. 167. P. 405–406.
15. Ледерер Э. Возрождение хроматографического метода М. Цвета в 1931 г. // Успехи хроматографии. М.: Наука, 1972.
16. Хайс И. М. Некоторые сведения из истории хроматографии на бумаге // Хроматография на бумаге. М.: ИЛ, 1962.
17. Asimov I. Tsvett Mikhail Semenovich // Asimov’s Biographical Enzyclopedia of Science and Tecnology. N. Y., 1964.
18. Heines S. V. Three who pioniered in chromatography // Chem. Educ. 1969. Vol. 46. № 5.
19. Weil H., Williams T. I. History of chromatography // Nature. 1950. Vol. 166 (эти авторы отдали приоритет Рунге, Шенбейну, Гоппельсредеру, Риду и Дею).
20. Абелев Г. И. Этика цемент науки // Химия и жизнь. 1985. № 2. С. 2–8.
21. К. А. Тимирязев в Предисловии к подготовленному к изданию в апреле 1920 г. собранию своих статей «Солнце, жизнь и хлорофилл» пишет: «…что же сказать о г. Цвете, который, вопреки моим неоднократным разъяснениям, упорно и сознательно говорит неправду, опровергаемую простой хронологией и словами самого Ломмеля» (Тимирязев. Избранные сочинения. 1948. Т. 1. С. 100).
22. Шабунин А. В. П. Ф. Лесгафт в Петербурге. Л.: Лениздат, 1989.
23. Яковлев Н. Н. Вольная школа науки и просвещения: С-ПТБ Биологическая лаборатория — Гос. Ест. Научн. Ин-т им П. Ф. Лесгафта. Л.: Наука, 1990. С. 12.
24. Я благодарен Ларисе Александровне Битюцкой — доценту Воронежского университета — за сообщение об этом и предоставление фотографии могилы М. С. Цвета.