БЕЗ МИКРОБА НЕТ БРОЖЕНИЯ

БЕЗ МИКРОБА НЕТ БРОЖЕНИЯ

«Это был гений или само воплощение экспериментального метода…»

Тимирязев

Новый университет открылся в 1854 году в одном из наиболее богатых промышленных центров Франции, на собственные средства города Лилля. Это было красивое и просторное здание, и, что для Пастера явилось особой радостью — в университете, на улице Цветов, для него была предназначена отдельная лаборатория. Не ахти как оборудованная — всего один студенческий микроскоп, небольшая сушильная печь, отапливаемая коксом, необходимые реактивы и посуда, но зато своя собственная лаборатория, в которой он мог работать хоть круглые сутки.

Он не замедлил воспользоваться этой возможностью: этажом ниже его квартиры, в маленькой лаборатории почти каждую ночь горел газовый светильник, и почти каждую ночь мадам Пастер, ворочаясь с боку на бок, ждала, когда же ее трудолюбивый муж вспомнит об отдыхе.

А какой мог быть отдых, когда нужно было читать лекции тремстам слушателям, не чураться хозяйственных дел, лежавших на его обязанности декана, обучать практическим работам студентов, знакомить их с производством, читать публичные лекции и заниматься собственно наукой.

Весь этот комплекс разнообразного труда не только не пугал Пастера, — он был счастлив, что может, наконец, развернуться вовсю.

И, пожалуй, больше всех новшеств, введенных в университете, его восхищали два новых правила: во-первых, за незначительную сумму студенты приобретали право заниматься лабораторными опытами, иллюстрирующими курс лекций; во-вторых, те из них, кто намеревался работать на предприятиях, после двух лет теоретических и практических занятий получали право на должность помощника мастера или начальника цеха. Наконец-то промышленность будет что-то получать от науки! Наконец-то в промышленности будут работать люди, получившие высшее университетское образование!

Как недавно в Париже, будучи еще сам студентом, Пастер интересовался всеми новшествами и научными достижениями, которые можно было применить в кожевенном деле, и писал о них своему отцу, так и здесь, в Лилле, он рад был помочь промышленности и земледелию.

Он был счастлив, что, наконец, любознательное юношество сможет постигать тайны науки не только со слов преподавателей и профессоров, но знакомясь с ними в лаборатории, экспериментируя собственными руками, видя все своими глазами. Он с восторгом ждал тех часов, когда жадные до всего нового молодые глаза увидят в его лаборатории чудеса, которые он с такой охотой готов был демонстрировать всем и каждому.

На торжественном открытии университета он говорил красноречиво и горячо. И тут впервые, пожалуй, сказался его талант оратора, который потом так пригодился ему.

Выступая перед свекловодами и винокурами города Лилля, перед родителями будущих учеников, Пастер впервые говорил так легко и свободно, почти без подготовки и с изумлением сам вслушивался в свою плавно льющуюся речь. Куда девалось его косноязычие, на которое он жаловался Шапюи в бытность свою в Дижоне? Куда девались скованность и нервическое волнение, которыми он так страдал тогда?

Слова вступительной речи Пастера в день открытия университета падали на благодатную почву: лилльские промышленники, хоть и не были учеными людьми, отлично понимали, какую пользу смогут они извлечь из знаний этого молодого профессора, отнюдь не белоручки, человека, который — скажите, пожалуйста, когда он успел это узнать? — так хорошо понимает суть того, что они делают на своих заводах и полях.

— Найдете ли вы в ваших семьях такого юношу, — патетически вопрошал их профессор, — любопытство и интерес которого не пробудится тотчас же, когда вы дадите ему в руку картофель, чтобы он сам мог добыть из него сахар, из сахара — спирт, а из спирта — эфир и уксус? Найдется ли юноша, который не будет счастлив, рассказывая вечером в кругу своей семьи, что ему удалось привести в действие электрический телеграфный аппарат?..

Результаты вступительной речи не замедлили сказаться: родители снабдили своих детей необходимой суммой, чтобы они могли посещать лабораторию и удовлетворять свое законное любопытство, а потом рассказывать о виденном «в кругу семьи». В итоге ни одна лаборатория не посещалась так аккуратно и таким количеством учащихся, как лаборатория Пастера, и ни в одном из близлежащих университетов студенты так активно не занимались практическими опытами, как в новом университете Лилля.

Студенты просто молились на своего блестящего профессора. Кроме того, что он показывал им в лаборатории и к чему приучал их самих, он еще ввел и новый метод обучения — он возил студентов в другие города и даже однажды поехал с ними в Бельгию, где дал возможность познакомиться с самыми различными фабриками и заводами, вплоть до металлургических цехов и доменных печей.

Лилльские предприниматели не жалели денег на такое благое дело. Они и сами почерпнули немало пользы от этого удивительного ученого, который так охотно откликался на все их нужды и запросы.

Когда ему поручили испытать удобрения, он, ни минуты не задумываясь, отложил в сторону свои собственные дела и погрузился в анализ разных, довольно-таки скверно пахнущих веществ, кладя их под свой единственный микроскоп взамен привычных таких чистых кристаллов.

Но особенно возрос его авторитет после того, как он помог в беде винному фабриканту Биго.

Сама судьба толкнула его на этот путь изучения брожения, которое чуть было не захватило его в то время, когда он занялся деятельностью плесневых грибков в рацемической и винной кислотах.

В бродильных чанах господина Биго Пастер увидел свекольную массу несвойственного ей серого цвета, из которой получалось совсем мало алкоголя, а по соседству в других чанах нормально бродившую жидкость. Когда он мысленно сравнил ту и другую с прозрачным и мутным раствором виноградной кислоты, в голове у него сложилось убеждение, что и тут он найдет микроорганизмы, попавшие неизвестно откуда в свекольный сок.

Он взял несколько образцов этого сока — и того, какой получался обычно, и того, который приносил, как говорил господин Биго, одни убытки и был полон серых липких комочков, — и унес их в лабораторию. Сидя перед микроскопом, разглядывая крохотные шарики в здоровом соке, еще более крохотные, удлиненные в том, который начинал портиться, и палочко-подобные, почти невидимые, в испорченном растворе, он уже думал не столько об убытках богатого винодела, сколько о таинственном процессе, разыгравшемся перед его глазами.

«В чем заключается процесс брожения? — спрашивал он самого себя. — Не связан ли он с этими существами, которые мелькают здесь передо мной? Обязательно ли их присутствие при нормальном бродильном процессе или их появление вызывает только порчу?»

Забродившая винная и виноградная кислота, нормальный и серый, полный комочков свекольный сок — какая связь между ними? И между теми микроскопическими существами, которые он находил там и тут? И организмы ли они, эти шарики, палочки, комочки, которые кажутся ему сейчас живыми?

Он уже испытывал тот привычный зуд первооткрывателя, который ощутил, когда проделал свои фантастические опыты с винными кристаллами. Он уже знал, что не отделается от этого зуда, пока не ответит на все возникшие вопросы. Он уже понимал, что займется выяснением причин брожения, которые, быть может, окажутся совсем неожиданными…

Когда он погрузился в опыты с брожением свекольного сока, когда многое уже стало ему ясным, но не все еще было проверено, — он, этот великий экспериментатор, сила которого главным образом и заключалась в абсолютной наглядности и убедительности опытов, — почувствовал иной зуд: острое желание рассказать всем о своих — еще не открытиях, нет, — о своих наблюдениях.

«Какие надежды охватили меня, — говорил он позже, — когда я угадал законы в этих темных явлениях!.. Думать, что открыл важный научный факт, томиться лихорадочной жаждой возвестить о нем — и сдерживать себя днями, неделями, годами, бороться с самим собой, стараться разрушить собственные опыты и не объявлять о своем открытии, пока не исчерпал всех противоположных гипотез, — да, это тяжкая задача!»

Он решил подождать еще год и за это время превратиться в самого ярого противника собственной теории и всеми возможными или невозможными путями опровергнуть самого себя.

Но пока он ограничился тем, что научил виноделов, как избавиться от порчи продукта их производства, как распознать в том или ином чане развитие болезни. Он пригласил к себе в лабораторию господина Биго и других лилльских фабрикантов, показал им под микроскопом шарики, которые должны присутствовать при нормальном брожении свекольного сока, и удлиненные тельца, которые не должны при этом присутствовать и которые вызывают помутнение и скисание этого сока, и сказал:

— Как только в ваших чанах появляются эти нежелательные микроорганизмы, они портят всю картину: брожение из спиртового переходит в молочнокислое. Они, должно быть, пожирают дрожжи, с помощью которых происходит нормальное спиртовое брожение. Во всяком случае, там, где есть эти крохотные тельца — посмотрите, они намного меньше дрожжевых шариков, — там нет ни дрожжей, ни алкоголя. Зато там сколько угодно молочной кислоты. По-видимому, ее и образуют эти ваши невидимые враги, точно так же, как дрожжи образуют в здоровых чанах алкоголь. Не давайте им распускаться в свекольном соку, вылавливайте их с поверхности и со стенок чанов, где они плавают и прилипают в виде серо-мутных комочков, контролируйте весь процесс производства под микроскопом — вы перестанете терпеть убытки.

Он говорил с ними очень осторожно, употребляя слова «по-видимому» и «по моим наблюдениям», хотя внутренне был уже убежден, что все это именно так и иначе быть не может. Затем, сделав свое дело, оправдав доверие лилльских промышленников, он тут же забыл о них и углубился в тайны брожения, в погоню за научной истиной, которая так долго ускользала от десятка самых уважаемых углов. Собственно, он уже эту истину догнал, нужно было только удержать ее в руках, чтобы заранее пресечь все возможные возражения; а для этого нужно было создать серию максимально простых и убедительных опытов.

Ненадолго ему пришлось покинуть стены лаборатории и отправиться в Париж: в Академии наук открылась вакансия, и его учителя, его старшие коллеги, Био, Дюма, Балар, Сенармон настаивали на том, чтобы он выдвинул свою кандидатуру.

Наскоро написав отцу полуироническое письмо: «Дорогой отец, мой провал обеспечен», — Пастер в отличном настроении уехал из Лилля, мечтая о том дне, когда он снова сможет вернуться к молочнокислому брожению. Насколько он был уверен в себе и в своем успехе там, где дело шло о научных опытах, настолько же был убежден в неудаче там, где речь шла о нем самом. Но раз такие светила, как его ходатаи, настаивают — почему бы и не попробовать?!

В Париже ему довелось присутствовать при торжественном приеме Био во Французскую академию, и уже по одному этому он не жалел, что предпринял эту поездку. Что касается выборов в Академию наук, то он с философским спокойствием относился к своей участи, заведомо зная, что больше двадцати голосов не соберет, тогда как для избрания нужно было не меньше тридцати.

Оказалось, что подсчеты его были даже слишком оптимистическими: он получил всего шестнадцать голосов, несмотря на хвалебную речь профессора Сенармона, слушая которую он чуть не прослезился от благодарности.

Быть может, этот провал еще больше подстегнул его в исследованиях того времени, если вообще можно говорить о подстегивании применительно к человеку, который никогда не останавливался на полпути. Вернувшись в благословенную лабораторию, он с новым рвением засел за микроскоп, часами наблюдая развитие и размножение предельно маленьких микроорганизмов — участников (или виновников?) молочнокислого брожения.

Развитие и размножение… Но эти свойства присущи только растениям или животным, а никак не химическим ферментам! Из чего следует вывод, что микроскопические палочкоподобные существа, которые он обнаружил, действительно живые организмы. Но это еще не главное. Главное то, что эти микроорганизмы вызывают определенный вид брожения. В данном случае — молочнокислый. Точно так же, как дрожжи вызывают брожение сахара, превращая его в алкоголь. А другие микроскопические организмы, должно быть, вызывают брожение других продуктов.

Вот в чем главное. И тут прежде всего надо доказать, что микроорганизмы не случайные и даже не постоянные спутники бродильных процессов; что они — причина брожения. Что если не будет этих существ, не будет и брожения. Что брожение — продукт их жизнедеятельности, a не распада, не гибели, не смерти. И что у каждого вида брожения есть свои собственные бродила, которые только одни способны вызвать данный вид брожения.

Огромная задача! Просто не знаешь, с какого конца браться за ее разрешение. Он начал с того, который сам дался ему в руки, — с молочнокислого брожения, наблюдаемого им в чанах со свекольным соком на фабрике господина Биго. В этих чанах, как наблюдал Пастер, невидимые существа вместо алкоголя создавали молочную кислоту, хотя никто их об этом не просил и никто их специально в чаны не пускал. Они проникли туда… Да, откуда бы они могли проникнуть?

Ну, это другой вопрос, доберемся и до него. Сейчас надо строгими экспериментами доказать, что палочки, которые намного меньше даже дрожжевых шариков, способны в огромных чанах превращать галлоны свекольного сока в молочную кислоту.

Но, разумеется, невозможно производить строго научный эксперимент в этих грязных чанах. Надо научиться разводить молочнокислые организмы в лаборатории, в чистой питательной среде, к которой ничто другое не будет примешано. Посмотрим, как они поведут себя в таких условиях. И если удастся доказать, что именно они превращают свекольный сок в молочную кислоту, тогда…

Пастер заставил себя сосредоточиться пока на одной маленькой задаче: научиться выращивать молочнокислые палочки в искусственной среде.

Он перепробовал массу комбинаций для питания этих палочек, но ни одна им не подходила. В конце концов он скомбинировал странную смесь из сухих дрожжей, сахара и углекислой извести. В этот питательный бульон он пустил ничтожное количество палочек — один серый комочек, выуженный из больной свекольной массы, — и поставил сосуд с бульоном в термостат. Через день он заметил в сосуде пузырьки воздуха. Через два дня на дне сосуда образовался осадок, как при всяком брожении. Он нанес каплю этого осадка на предметное стеклышко и положил его под микроскоп.

Капля заполнена была шевелящимися, вибрирующими палочками, выпускавшими из себя дополнительные членики. Они росли, развивались, производили потомство. Невозможно было определить, сколько их стало в этой капле, сколько их выросло и размножилось во всем сосуде, в который первоначально был помещен только один серый комочек.

Много дней повторял Пастер этот опыт — помещал одну каплю из кишевшего палочками сосуда в колбу с прозрачным дрожжевым бульоном, согревал колбу в термостате и через некоторое время наблюдал, как бульон заполнялся размножившимися существами. И всякий раз эти существа производили значительное количество молочной кислоты.

— Теперь ты видишь, — сказал он, наконец, единственной свидетельнице своих опытов мадам Пастер, — теперь ты видишь, что они живые и что именно они являются создателями молочной кислоты.

Мадам Пастер научилась понимать его с полуслова, и она была уверена: того, что они проделали (у Пастера не было даже служителя для мытья лабораторной посуды, и во всех опытах ему помогала только жена), совершенно достаточно, чтобы объявить всему миру о новом замечательном открытии — живых «ферментах», вызывающих молочнокислое брожение. Разумеется, она не знала, против кого направлено это открытие, перед кем придется обороняться Пастеру, доказывая свою правоту. Поэтому ей казалось, что больше нечего экспериментировать, что все доказательства достаточно наглядны и можно писать статью в Академию наук.

Это были первые опыты искусственного изолирования и культивирования микроорганизмов; этими опытами Пастер сделал первые шаги к созданию бактериологической техники.

Существование микроорганизмов — грибков, дрожжей, инфузорий, бактеридий, как их называли, — было известно еще с конца семнадцатого века, когда их открыл н описал Лёвенгук; но никто не подозревал их значения в биологии. Даже Карл Линней, разработавший в восемнадцатом веке первую необычайно полную для того времени классификацию всех видов животного и растительного мира, не захотел классифицировать микроскопические существа, назвав их «хаосом».

Сравнительно хорошо был исследован мир неорганической природы, с одной стороны, и мир животных и растений — с другой. Но о третьем, микроскопическом мире представления были самые смутные и неопределенные. Этот «хаос», это нечто — не то животные, не то растения, не то чисто химические вещества — ферменты — стояло на рубеже между живой и мертвой природой, и этот рубеж долгие века не мог перешагнуть ни один ученый. Высказывались предположения, делались умозрительные заключения и выводы, но не было ничего доказанного, Пастер единственный экспериментально подтвердил все свои умозаключения, превратив разрозненные понятия и представления в подлинную научную истину.

«Самой выдающейся его способностью, — писал много лет спустя Тимирязев, — была не какая-нибудь исключительная прозорливость, какая-нибудь творческая сила мысли, угадывающей то, что скрыто для других, а, без сомнения, изумительная его способность, если позволительно так выразиться, «материализовать» свою мысль, выливать ее в осязательную форму опыта — опыта, из которого природа, словно стиснутая в тисках, не могла бы ускользнуть, не выдав своей тайны».

В 1857 году Академия наук получила два сообщения Пастера — о молочнокислом и о спиртовом брожении. Убедительность опытов и полная доказательность выводов в этом сложном вопросе поистине были поразительными. Не менее поразительным было то, что Пастер прямо и неприкрыто опровергал великого химика Либиха — родоначальника химической теории брожения.

«По мнению Либиха, бродилом служит вещество чрезвычайно легко портящееся, которое при разложении возбуждает брожение вследствие претерпеваемого им самим изменения, — писал Пастер. — Это последнее передает толчок и разлагает частицы бродящего вещества. В этом, по теории Либиха, заключается первоначальная причина всяких брожений… Я намерен доказать в первой части этой работы, что, подобно тому, как существует спиртовое бродило в виде пивных дрожжей… так точно существует особенное бродило — молочнокислые дрожжи». «Брожение находится в соответствии с жизнью и организацией микроскопических шариков, а не с их смертью или загниванием. Оно не представляется следствием прикосновения бродила к бродящему веществу, при котором превращение сахара совершалось бы в присутствии бродила, которое само не претерпевало бы никаких изменений».

Пастер понимал, к чему обязывают его эти выводы. Понимал и то, какую бурю возражений и споров вызовут они у сторонников теории Либиха, а сторонниками этой теории были почти все французские ученые. Он знал, что встретить эти споры, ответить на них, защитить свою теорию сможет только во всеоружии и что приведенных им примеров далеко еще не достаточно. Нужно было доказать, что у каждого вида брожения есть свои живые бродила, что существование и деятельность их зависят от среды, в которой они обитают. Только в этом случае его выводы приобретут значение законов науки. Предстояла еще очень большая работа, бесконечное количество опытов, требующих уйму времени.

Между тем у него не было ни времени, ни условий… Осенью 1857 года Лилльский университет простился со своим блестящим профессором: министр просвещения перевел его в Париж, в Эколь Нормаль. Тут он должен был не только профессорствовать, но и заниматься административной деятельностью: руководить всеми научными исследованиями, наблюдать за финансовым состоянием, общей дисциплиной, гигиеническим режимом, питанием учащихся и многим другим.

Но хуже всего было то, что в Эколь Нормаль для Пастера не было лаборатории. Единственная профессорская лаборатория была занята профессором Анри Сен-Клер Девилем. Больше во всем здании не было ни одного подходящего помещения для научных исследований.

В первый же день приезда Пастер столкнулся с этим самым страшным для него обстоятельством. И сразу же стал подыскивать для лаборатории хоть что-нибудь минимально подходящее. Он облазил все здания Эколь Нормаль, обследовал все тупички и закоулки, спустился в подвал, поднялся на чердак… На чердаке, в двух комнатах, которые и комнатами — то нельзя было назвать, он обнаружил кучу хлама и неограниченное количество кошек.

— Тут мы и обоснуемся, — сказал он мадам Пастер, когда спустился вниз, — выбросим хлам, выгоним кошек, уберем помещение и как-нибудь оборудуем лабораторию. Как — я еще не знаю, потому что денег нет…

Собственными руками убрал ученый свою будущую обитель. Осталось загадкой, откуда он взял деньги на покупку самого необходимого, — быть может, как и в прежние времена, мадам Пастер пожертвовала мужу хозяйственные средства семьи. Через некоторое время Пастер уже писал Шапюи: «…Я бы проследил теперь последствия этих явлений, если бы отчаянная жара не выгнала меня из моей лаборатории, или, вернее, из моего убежища. Мне грустно, что самые длинные дни в году нельзя использовать для работы. Тем не менее я понемногу привыкаю к своему чердаку… Надеюсь несколько расширить его в следующие каникулы. Ты, так же как и я, воюешь с материальными затруднениями. Они, мой милый, должны служить только стимулом к работе, а не причиной разочарования. От этого наши открытия будут еще большей заслугой…»

Жара на чердаке стояла, как в парилке. Накаленная крыша струила невыносимый жар, дышать было нечем. Между тем Пастер не выезжал из Парижа — не было денег, да и дела Эколь Нормаль не выпускали его на отдых даже в дни каникул. Он ограничился тем, что отправил своих детей к отцу в Арбуа. И вскоре получил оттуда тревожное письмо: его старшая дочь, его любимица Жанна заболела брюшным тифом. И вслед за этим другое известие — Жанна умерла.

Это было страшным ударом для Пастера. Он поехал в Арбуа и своими руками снес на маленькое кладбище гроб. Девочку похоронили возле матери Пастера. Еще одна могила выросла рядом…

Совершенно разбитый вернулся Пастер в Париж, на свой неуютный чердак. Через силу принялся за работу, через силу читал лекции, выполнял свои административные обязанности. И сквозь все думал о бедной Жанне, стараясь скрывать свою подавленность от жены. Только отцу он писал: «Я не могу думать о моей бедной крошке, такой доброй, полной жизни, которую отнял у нас этот роковой год. Прошло бы еще немного времени, и она стала бы другом для своей матери, для меня, для всех нас… Я прошу простить меня, мой дорогой отец, что я снова вызываю эти грустные воспоминания. Будем думать о тех, кто остался, и постараемся, поскольку это в нашей власти, защитить их от горечи жизни».

Думать о тех, кто остался… И о своих и о чужих детях… О тех, кто ежедневно, ежечасно гибнет от болезней — от болезней, перед которыми наука бессильна. Неизвестны причины этих болезней, неизвестно, какими средствами с ними бороться. Думать обо всех болеющих и умирающих, обо всем человечестве.

Быть может, именно в эти дни впервые мелькнули в голове Пастера мысли о том, что болезни человека тоже не вечно останутся тайной. Быть может, он именно тогда подумал о сходстве между изучаемыми им процессами брожения и гниением, вызываемым болезнями в человеческом организме. Между «болезнью» свекольного сока в чанах господина Биго и болезнями людей…

Быть может… Путь, который ему предстояло проделать, чтобы смутная догадка превратилась в обоснованный факт, потребовал не одного десятка лет. Сейчас он стоял у истоков той реки, которая своим бурным течением к концу жизни привела его к заветной пристани.

Великие проблемы волновали его ум, и он сознательно отмахивался от них, чтобы не свернуть преждевременно с намеченной дороги. Вопрос: откуда берутся дрожжи, эти шарики и палочки, как попадают они в нужную для их существования среду и как делают свое дело, требующее гигантского труда? — уже тогда засел в его мозгу. Он решил пока оставить эти вопросы без внимания, а заняться скрупулезным и дотошным подбором фактов, которые помогут ему осветить темные уголки науки.

«В экспериментальных работах, — писал он в то время, — надо сомневаться до тех пор, пока факты не заставляют отказаться от всяких сомнений».

Почти неприметно для себя он уже перешел с пути химика на путь физиолога. По-настоящему он понял это, когда 30 января 1860 года Академия наук присудила ему премию по экспериментальной физиологии. Премия была присуждена за работы по брожению винной кислоты и ее изомеров, по спиртовому и молочнокислому брожению. Докладчик — Клод Бернар — подчеркнул громадный физиологический интерес полученных результатов и в заключение сказал: «Именно благодаря этой физиологической тенденции в работах Пастера комиссия и пришла к единодушному решению присудить ему в 1859 году премию по экспериментальной физиологии».

Это было признанием его заслуг как биолога. Это было поощрение биологического направления в его работах. То, что он наметил для себя на будущее, то, что ему еще предстояло сделать…

Впрочем, чтобы понять, что ему предстояло сделать, нужно разобраться в теориях, господствовавших в те времена.

Явления брожения стары как мир. И бесконечно разноообразны. Квасится в квашне тесто для хлеба; бродит в чане свекольный сок, превращаясь в вино; киснет в кружке молоко; горкнет масло, плесневеет хлеб, тлеет навоз, прокисает вино, превращаясь в уксус, портится уксус, в свою очередь превращаясь в мутную воду. Болеют и умирают люди, животные, а через некоторое время в месте их захоронения остается один только прах. Ежегодно цветут цветы, и ежегодно они вянут, а на следующий год на том же месте расцветают новые цветы.

Брожение, гниение, разложение… Трудно провести между ними грань, как трудно провести грань между жизнью и смертью. Почему на разлагающихся останках животных и растений возобновляется цветение и жизнь? И куда деваются самые останки? Почему земля до сих пор не усеяна трупами, сколько их должно было скопиться за миллионы лет?! Множество живых организмов и продуктов их жизнедеятельности заполняют мир, потом все это исчезает, превращаясь в гниющий прах, а потом сноза возникает новая жизнь.

Бесконечны и разнообразны явления жизни и смерти, но что-то есть в них общее. Что же? Какие законы управляют всеми этими превращениями? В чем суть их?

За разрешение этих вопросов еще в глубокой древности прежде всего взялись философы. Они высказывали множество догадок, оспаривали их правильность, делали ни на чем не основанные умозрительные выводы и ничем не подтвержденные заключения. Состояние наук не позволяло в те далекие времена сколько-нибудь вразумительно ответить на эти вопросы.

Потом попытки разобраться в тайнах брожения и гниения перешли от философов к алхимикам. Нельзя ли превращать железо в золото при помощи процесса, подобного превращению теста в хлеб? — спрашивали они. Нет ли такого порошка, который превратит неблагородный металл в благородный, как превращается при помощи дрожжей сусло в пиво?

Алхимики бесславно закончили свой век, и на сцену вышли химики.

Ученик Парацельса, голландец Ван-Гельмонт уже не рассуждает, выискивая в голове забавные мысли. Он ставит опыты и говорит: есть общее в явлениях гниения, брожения вина, дыхания и пищеварения — во всех этих процессах обязательно присутствует углекислый газ. Этому присутствию углекислоты обязан процесс брожения своим названием — при выделении углекислого газа бродящее вещество находится в состоянии, напоминающем кипение, оно бурлит, «бродит» по сосуду. Его частицы как бы движутся, вовлекая в это движение все больше и больше вещества.

На этом основании возникла теория, что всякое тело, находящееся в состоянии гниения, легко передает это состояние другому, еще не гниющему телу; таким образом, подобное тело, представляющее внутреннее движение, может весьма легко увлечь за собой другое тело, находящееся еще в состоянии покоя, но по своей природе способное к движению.

Этот чисто динамический подход к процессу явился прообразом будущей химической теории Либиха.

А химия в те времена становилась все более мощной наукой. Ее развитие шло достаточно быстро по сравнению с другими науками. К восьмисотым годам химикам был уже не только известен метод, как делать газы видимыми и отличать один газ от другого, — ими были определены свойства углекислого газа и открыто, что углекислый газ и спирт — единственные продукты превращения сахара в спиртовом брожении.

К этому времени появился во Франции великий химик Лавуазье. Он открыл новые законы, многое внес в учение о строении вещества, изучил неизученные до него явления. Но своей славой он обязан введению в химию весов. Только после этого химия стала по праву называться точной наукой. С помощью весов занялся Лавуазье и выяснением вопроса о брожении.

Лавуазье взвешивал воду, сахар и дрожжи, помещал эту взвесь в сосуд с водой. Когда процесс брожения заканчивался, он снова взвешивал содержимое сосуда и, высчитав разницу до и после брожения, устанавливал количество выделенного углекислого газа. Затем он перегонял в другой сосуд алкоголь и также взвешивал его. Получалось, что выделенная углекислота и полученный алкоголь весят ровно столько, сколько весил первоначально сахар. Таким же образом, при помощи весов, Лавуазье установил, что углерод, находившийся в сахаре, полностью переместился в алкоголь и выделился в виде углекислого газа. То же он проделал по отношению к кислороду и водороду. И в результате сделал вывод:

«Действие винного брожения заключается в том, чтобы разделить на две части сахар, который есть окисел, окислить одну половину за счет другой, чтоб образовалась угольная кислота, раскислить другую половину за счет первой и получить сгораемое вещество, которое будет алкоголь. Так что, если возможно было воссоединить алкоголь и угольную кислоту, то вновь образовался бы сахар».

Это было исчерпывающее решение вопроса, с доказательствами и точными опытами. Впрочем, не совсем точными: Лавуазье принял во внимание все — и сахар, и алкоголь, и угольную кислоту, и кислород, и водород — то есть воду; но куда у него девались дрожжи? Ведь он добавлял их по весу к первоначальной смеси и совершенно сбросил со счетов при подведении итогов.

Дрожжи как-то непонятно исчезли из выводов и последующих ученых. Собственно, не самые дрожжи — они то присутствовали при всяких опытах брожения, но их почему-то никто не упоминал при заключительных выводах.

Обходили молчанием дрожжи и Гей-Люссак и Дюма, которые установили обязательное участие кислорода в процессе брожения.

Никто не оспаривал, что дрожжи участвуют в брожении. Всем было известно, что они в виде пены или мутного осадка встречаются на поверхности жидкости или на дне сосуда. Сахарные растворы в их присутствии начинали бродить, а дрожжей при этом становилось как будто даже больше. Было также известно, что если взять со дна чана, в котором перебродило сусло, немного дрожжевого осадка и по капле добавить его в другие чаны с совершенно свежим прокипяченным суслом — через несколько часов оно начнет бродить. С другой стороны, знали, что если и не положить в сахарный раствор дрожжи или осадок бродящей жидкости, то они появятся сами по себе. В 1803 году Тенар обнаружил, что в каждом таком случае, когда сахарный раствор начинает бродить, сам собой появляется осадок, по виду и свойствам похожий на дрожжи. Как тут было не сделать вывод, что дрожжи — продукт брожения?

Так или иначе, они были неотъемлемой частью процессов. И, конечно, никому в голову не приходило, что дрожжи могут представлять собой что-либо другое, кроме чисто химического соединения, называемого ферментом.

А тут еще в 1828 году химик Колин объявил, что ему удалось вызвать спиртовое брожение без участия чего-либо похожего на дрожжи; он просто брал азотистое органическое вещество, решительно ничем, даже отдаленно не напоминающее дрожжи, вводил его в сахарный раствор и получал алкоголь. Правда, при этом необходимо было соблюдать одно-единственное условие: это азотистое органическое вещество должно было находиться в состоянии разложения.

И вдруг в 1837 году сразу три ученых в разных странах — Каньяр-Латур — во Франции, Шванн и Кютцинг — в Германии — совершенно независимо друг от друга провозглашают: дрожжи вовсе не химические вещества, они живые, эти дрожжи, они растут, питаются и размножаются.

Скромный французский физик Каньяр-Латур, изучая брожение пива, выудил из огромного чана немного пены, плавающей на поверхности, и посмотрел на нее в микроскоп. После того как прошло первое изумление при виде картины, развернувшейся перед его глазами, Каньяр-Латур, просидев много часов перед микроскопом и много раз побывав на пивном заводе, написал статью, в которой утверждал: ни одна варка хмеля и ячменя не может превратиться в пиво без участия дрожжей, и они, эти дрожжи, безусловно, организованные существа, «способные размножаться почкованием, действующие на сахар в силу своего разрастания».

Оба других ученых — немцы Кютцинг и Шванн — сделали те же наблюдения: они увидели, что дрожжи состоят из яйцевидных или сферических вполне организованных телец. Но Каньяр-Латур написал статью и перестал интересоваться пивными дрожжами. Шванн же пошел дальше: он довел исследования до конца, проделав для этого множество интереснейших опытов. Он опроверг выводы Гей-Люссака, утверждавшего, что достаточно в герметически закупоренный сосуд с виноградной лозой запустить несколько пузырьков кислорода, как виноградный сок немедленно начнет бродить. Шванн пропускал согретый воздух над сахарным раствором и убедился, что ни дрожжи не появляются, ни брожение не начинается, хотя кислорода в воздухе было сколько угодно. Стало быть, резонно заявил Шванн, дело не в кислороде, а в том, что нагревание воздуха уничтожило нечто необходимое для процесса брожения. Что же оно такое, это нечто? — спрашивал Шванн. И определенно отвечал: зародыши дрожжей. Более того, Шванн сказал, что эти зародыши — растения, потому что, как он убедился при помощи опыта, они чувствительны к действию мышьяка, как и многие другие растения. Затем он проделал еще несколько опытов, после которых окончательно убедился, что брожение начинается только в присутствии дрожжей и останавливается, когда дрожжи перестают размножаться. Он определил, что кажущееся движение дрожжей — это не что иное, как их размножение. И после всего этого сделал вывод: эти растительные существа питаются за счет сахара и выбрасывают в виде алкоголя то, что не могут утилизировать.

В своей статье, опубликованной в тот же год, что и статья Каньяр-Латура, Шванн сообщил еще одну потрясающую новость: гниение мяса тоже начинается только после того, как в него проникают микроскопические живые организмы. Он говорил, что если хорошо проваренное мясо положить в какой-нибудь сосуд и пропустить в него воздух, проходящий через раскаленные трубки, мясо может оставаться совершенно свежим в течение нескольких месяцев. Но стоит только убрать эти трубки и открыть доступ обыкновенному воздуху, мясо начнет гнить. Потому что в воздухе, очевидно, содержатся зародыши микроорганизмов. Именно они, стало быть, разлагают мясо, вызывая в нем процесс гниения.

Эти почти современные нам выводы, однако же, никого из современников Шванна не убедили. То ли потому, что многие из них, пытавшиеся повторить его опыты, не обладали еще достаточной техникой эксперимента и опыты у них не получались; то ли потому, что слишком укоренилась в их представлениях химическая идея. А скорее всего потому, что Шванн, опубликовав свою интереснейшую статью, больше не возвращался в печати к своим исследованиям, и можно было думать, что он бросил их за недоказательностью.

Нет, теория Шванна не пошатнула прежних воззрений. Только один ученый — немецкий физик Гельмгольц, успешно повторив опыт Шванна, подтвердил, что в спиртовом брожении действительно замешаны микроскопические существа. Но зато к гниению мяса, заявил Гельмгольц, они никакого отношения не имеют — здесь играют роль исключительно гнилостные выделения, находящиеся в воздухе. И Гельмгольц приходит к половинчатому решению: существуют два способа превращения органической материи — один с участием микроскопических существ, другой — без их участия.

И тогда на весь ученый мир прозвучал трубный глас короля химии — Либиха.

Как могут столь крохотные, невидимые существа проделывать такую гигантскую работу? — вопрошал Либих и иронически добавлял: придерживаться такого мнения все равно, что уподобляться ребенку, который вообразил бы, что быстрое течение Рейна зависит от движения многочисленных колес мельницы в Майнце… Для того чтобы признать, что дрожжи — причина брожения, нужно предварительно установить, каким образом эти грибки или инфузории могут вызвать действие, которое им приписывают. Между тем этого никто не сделал, да и не может сделать. Так что, если верить этой гипотезе, процессы гниения или брожения остаются столь же непонятными и темными, какими они были и без нее. И, наконец, почему живые существа находят только при одном виде брожения — спиртовом? А как же с остальными? «Если бы брожение было следствием жизнедеятельности, то бродильные организмы должны бы находиться во всех случаях брожения». И наконец: «Возможно ли рассматривать растения и животные как причину разрушения других организмов в то время, когда их собственные элементы обречены на тот же ряд явлений разложения? Если грибок есть причина разрушения дуба, если микроскопическое животное есть причина гниения мертвого слона, то я, в свою очередь, спрошу, какова причина, обусловливающая гниение грибка и микроскопического животного, когда жизнь удаляется из этих двух организованных существ?»

Посмотрите, писал Либих, сколько процессов разложения происходит в природе без участия ваших пресловутых инфузорий и грибков. Во-первых, все случаи гниения. Попробуйте найти мне что-нибудь подобное в разлагающемся трупе, да что там трупе: вы же сами убедились, что даже к куску гниющего мяса ваши теории неприменимы, это же доказал Гельмгольц, которого скорее можно отнести к числу ваших защитников, чем противников! Во-вторых, попробуйте проделать несколько совсем простых опытов, и вы убедитесь, что тот же сахар, не говоря уже о молоке, будет у вас бродить без всяких дрожжей. Бросьте в сахарную воду немного яичного белка — и у вас начнется брожение; прибавьте в разведенный спирт свекловичного сока — спирт забродит и превратится в уксус; опустите в кринку молока кусок старого сыра — и молоко свернется; положите в масло кусок мяса — и масло начнет разлагаться. При чем же дрожжи? При чем тут жизнедеятельность организмов? Ведь о яйце, свекле, сыре никак не скажешь, что они живые! Выходит, что ваши «живые ферменты» действуют так же, как и любое другое разлагающее вещество.

Либих даже не возражал против того, чтобы считать дрожжи организмами, — его эта сторона вопроса не интересовала. Он просто отрицал, что они являются причиной брожения и что ни о какой жизнедеятельности не может быть и речи в этом чисто химическом процессе. И если даже дрожжи и участвуют в процессе, то, во-первых, они, как и всякое разлагающееся вещество, служат только толчком, а во-вторых, служат этим толчком как раз в пору своего умирания. Что касается осадка, в котором кое-кто находит живые организмы, то ведь для каждого очевидно, что осадок этот появляется после, и в результате брожения и является отбросом этого, процесса, следствием его, а никак не причиной. Ведь и в гниющем веществе в результате гниения появляется всякая муть, грибки и инфузории, но опять-таки в результате гниения, а не до него.

Все эти возражения Либиха настолько соответствовали видимой действительности, что нельзя было не поверить им. А раз так, то почему же не верить и той теории брожения, которую создал Либих?

Теория Либиха заключалась в следующем. Все процессы разложения — брожение и гниение — обязательно происходят в присутствии разлагающихся органических веществ. Есть два вида этих процессов. В одном случае кислород воздуха действует на органическое вещество, соединяется с некоторыми из его элементов, нарушает равновесие между остальными элементами и вещество распадается; это гниение. Во втором — вещество не разлагается от простого соприкосновения с кислородом, ему нужен толчок, и этот толчок сообщает ему другое, уже гниющее вещество; это есть брожение. Однажды начавшись, процесс гниения и брожения уже дальше идет сам собой. Причем гниение химически определяется как медленное горение. Брожение же заключается в распадении сложного вещества плюс окисление.

Идти против этой теории значило идти против очевидности. Объявлять ей войну значило объявлять войну всему ученому миру, ибо теория эта господствовала не только во Франции и Германии, но и в других странах. Она как единственно правильная была записана во всех учебниках химии, во всех руководствах, проповедовалась во всех книгах; она стала догмой — тем, что в науке труднее всего опровергнуть.

И вдруг какой-то малоизвестный провинциальный преподаватель обрушивается на эту догму! Он, видите ли, узрел живой фермент там, где его никто никогда не видел, — в молочной кислоте. Мало того, эту свою «находку» он возводит в принцип и грозится обнаружить специфические живые ферменты во всех видах брожения! Но и этого мало — он утверждает, что именно в жизни этих ничтожно малых организмов, а не в их смерти кроется причина процессов разложения.

И это он доложил в Академии наук, в Париже. Он рассказал о молочнокислом бродиле, представляющем собой очень крохотную даже под микроскопом клеточку, перетянутую посредине и наполненную однородной массой. Иногда эти клеточки соединяются в плотные кучки, и тогда их невозможно разглядеть в отдельности. Но стоит посеять ничтожное количество таких кучек, которые сами по себе достаточно малы, в прокипяченную жидкость, содержащую белковые вещества и сахар, согреть эту жидкость до 30–35 градусов, как сахар немедленно приходит в состояние брожения, продуктом которого является молочная кислота.

Эти клеточки, эти ферменты — организованные существа. Они имеют свои потребности и развиваются только в среде, в которой есть все необходимое для их жизни. В такой среде они размножаются, как пивные дрожжи в сусле, а размножаясь, вызывают превращение окружающей среды.

Такова связь между организмами и средой их обитания. Как всякий организм, молочнокислый фермент не может развиваться вне среды, к которой он приспосабливался веками и которая прежде всего дает ему пищу, чтобы он мог жить и размножаться.

Это был прямой удар по Либиху. Когда речь шла только о спиртовом брожении — это еще было туда-сюда. Либих и его сторонники почти сдались здесь: они уже признавали, что для спиртового брожения необходимы дрожжи, и почти признавали, что эти дрожжи — организмы. Но именно тот факт, что они нужны только при спиртовом брожении и что ни к какому другому не причастны, был основным аргументом сторонников химической теории. Вот почему маленькая работа Пастера по молочнокислому брожению выбивала из-под ног Либиха почву.

В 1859 году Либих выпускает в свет свои знаменитые «Химические письма». Он снова повторяет, что процесс брожения есть чисто химический процесс и жизнь здесь ни при чем. Что, с одной стороны, только соприкосновение с гниющим веществом, ферментом, способно привести к состоянию разложения; с другой — «до соприкосновения с кислородом составные части вещества остаются рядом, не оказывая друг на друга никакого влияния; кислород нарушает состояние покоя, равновесие притяжения, связующего элементы в частицы вещества; вследствие этого нарушения происходит распадение, новое распределение элементов».

Ага, стало быть, без кислорода невозможно никакое брожение, говорит себе Пастер и пускается в дебри экспериментов.

Теперь ему уже намного легче работать — у него появился помощник, умный, работящий, талантливый и молодой Эмиль Дюкло. Заполучить его было непросто — в министерстве просвещения не придавали значения научной деятельности Пастера, и вообще во Франции достаточно пренебрежительно относились к так называемой чистой науке. Средств на оборудование лабораторий для научных исследований отпускалось так мало, что их никогда никому не хватало. Когда Пастер в свое время обратился с просьбой об ассигнованиях на приобретение самого необходимого для своей чердачной лаборатории, ему ответили: «В бюджете министерства просвещения нет рубрики, по которой можно было бы выделить полторы тысячи франков на ваши опыты». Но помощника ему в конце концов все-таки дали. Правда, с массой оговорок: в распоряжении министра было сказано, что если в течение года обязанности службы потребуют отправки господина Дюкло в какой-нибудь провинциальный лицей, он должен будет немедленно предоставить себя в распоряжение администрации. А пока Дюкло получил жилье в Эколь Нормаль, где жили все работники этой старейшей парижской школы, стол и сорок семь с половиной франков жалованья в месяц.

Через некоторое время Пастер добился и лучшего помещения для своей лаборатории. Ему предоставили маленький двухэтажный флигель из пяти комнат с чуланом под лестницей. В чулан можно было попасть, только залезая на четвереньках. Но Пастер не пренебрегал и таким помещением. Если надо будет, полезем на четвереньках, весело острил он. И устроил под лестницей небольшой термостат.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.