Озарения в науке

Озарения в науке

Как и в предыдущих главах, прежде, чем обобщать имеющийся материал, я поделюсь своим личным опытом. Так же, как далеко не все сны у меня сбывались наяву, так и далеко не каждая, даже носившая печать вдохновения догадка в науке ощущалась мной как какое-то откровение. Обычные сны быстро забываются и не оставляют ощущения реально пережитого события. «Вещие» не выходят из головы долгое время и не дают покоя, пока не сбудутся. Так же и «откровения» в науке — они незабываемы и создают непередаваемое ощущение приобщения к какой-то тайне. Я опишу два таких ощущения.

В жизни каждого человека есть наиболее памятные даты, а то и моменты. Для меня один из таких моментов наступил 4-го февраля 1949 года примерно в два часа дня по Московскому декретному времени, когда я, стоя за кафедрой, делал доклад на Всесоюзной студенческой конференции сельскохозяйственных, зооветеринарных, лесотехнических и лесохозяйственных ВУЗов страны. Заявленный мною доклад «О поедаемости некоторых растений в горах Алтая» был на уровне средней (если не ниже средней) студенческой научной работы. Сотрудники кафедры луговодства Тимирязевской академии пытались как-то меня поднатаскать перед первым публичным выступлением. Они не слишком на меня надеялись и, сидя в аудитории, явно волновались. Но это волнение перешло у них в испуг, когда я, отложив в сторону проконсультированные заранее конспекты, начал говорить совсем не о том, о чем мы условились. Я должен был зачитать список и показать гербарий собранных на Алтае растений, описать их кормовые достоинства, урожайность зеленой массы. Сообщить (предположительно) о том, какие растения наиболее полезны для животноводства и в каком направлении следует совершенствовать (если они когда-нибудь будут совершенствоваться) пастбища. В конце доклада я мог сказать о том, что белая чемерица на Алтае, по моим наблюдениям, не ядовита и может также использоваться на корм скоту.

Но когда я, взошел на трибуну и услышал жиденькие поощрительные аплодисменты, то подумал, как, должно быть, неинтересно будет слушать собравшимся мое сообщение. И тут я сначала почувствовал волнение, на секунду это волнение сменилось чуть ли не паникой, но вдруг меня «прорвало». Я стал неожиданно для самого себя излагать совершенно новую (по крайней мере, для меня) теорию образования алкалоидов, дал довольно логичное объяснение, почему алкалоиды не образуются именно в Горно-Алтайской чемерице, какие перспективы сулит ее использование в животноводстве Алтая… И вот я вижу, как на лицах моих луговодов испуг сменяется удивлением, а удивление переходит в восхищение. Впрочем, восхищаюсь собой и я сам. Язык продолжает говорить, а в сознании проскальзывает удивление: неужели это я говорю? Неужели это я все сам придумал?

Наверное, подобное чувство, только противоположное, испытывает разошедшийся психопат, начавший материть своего начальника: умом понимает, что эта тирада ему дорого обойдется, что он говорит лишнее, но остановиться уже не в силах. И если в этом случае уместна поговорка: «Язык мой — враг мой», то в происшедшем со мной он оказался другом.

Но вот я кончил, облизнул «своим другом» пересохшие губы и буквально был оглушен громом аплодисментов. На другой день я узнал, что получил на этой конференции первую премию.

С этого момента я почувствовал, что как-то приобщился к науке. И не потому, что меня окрылили аплодисменты (их мне удавалось срывать, и играя на сцене), а потому, что я ощутил в себе какой-то огонек научного откровения. Ведь я не знал, о чем буду говорить, но судя по реакции зала, говорил правильно. А по моим тогдашним представлениям, подобное откровение и должно было считаться признаком ученого. В противном случае его можно считать лишь ремесленником от науки.

Второй случай такой. Я в то время работал над темой «Взаимоотношения паразитических нематод с растением-хозяином». То, что одни растения более, а другие менее устойчивы к заражению их паразитами, было известно давно. А вот причины устойчивости выяснены не были. Да и не только к нематодам. Трудно было найти такую область в биологии, где бы велись столь ожесточенные споры, как иммунитет растений к различным заболеваниям. И это не удивительно: когда появляется убедительная теория, все ее принимают и споры прекращаются. А тут каждый исследователь пытался объяснить иммунитет по-своему, но опираясь на сравнительно хорошо разработанную теорию иммунитета у человека и животных, которая была в свое время отмечена двумя Нобелевскими премиями.

Но беда в том, что эти теории основывались на функции крови (фагоцитоз, преципитация) или на роли нервной и гуморальной систем (теория стрессов). А ведь у растений нет ни той, ни другой системы.

Изучив целый ряд ответных реакций растения на заражение их нематодами и обнаружив различие этих реакций у устойчивых и восприимчивых растений, я не мог вывести из своих и литературных данных стоящих внимания закономерностей.

Однажды после разговора с научным консультантом, когда он посоветовал: «Публикуйте фактический материал, а обсуждать пусть его будут другие…», я пришел домой, лег на диван и, кажется, задремал. И вдруг я почувствовал — именно почувствовал, а не увидел, себя внутри растительной клетки. С удивительной ясностью я ощутил все, что в ней происходит — и процессы клеточного окисления, и взаимоотношения продуктов выделения нематод с молекулами растительной клетки, и то, как клетка реагирует на чужеродные ей вещества. Когда я очнулся от этого видения, мне стало совершенно ясно, что происходит в клетке в ответ на внедрение нематоды, но далеко не ясно, как это все изложить на бумаге, а главное, как доказать, что это соответствует действительности.

И тут мне вспомнился рассказ физиолога растений профессора К. Т. Сухорукова. Он не то в 1936, не то в 1937 году был на съезде физиологов растений в Англии. Там выступил один индус с докладом о фотосинтезе.

«То представление, которое мы имеем, — говорил он, — ошибочно. Мы считаем, что растение улавливает из воздуха углекислый газ, разлагает его на углерод и кислород, кислород освобождается, а углерод, соединяясь с водой, образует углеводы (отсюда и название). Тем не менее, водород освобождается от воды и соединяется с углекислым газом».

Он рисовал формулы реакций, говорил об энергетическом значении водорода воды, но на вопрос, как он это выяснил, каким методом, ответил:

«Я ложился под дерево, сосредотачивал внимание на кончике носа и концентрировал свою прану. В результате моя душа сроднилась с душой дерева и дерево открыло мне свою тайну».

Нетрудно представить, какова была реакция собравшихся ученых европейцев! Ведь на международном съезде присутствовали не только эмоционально выдержанные англичане.

Но вот прошло около двадцати лет, был разработан метод исследования с помощью «меченых» атомов; и с помощью этого метода было доказано, что фотосинтез осуществляется именно так, как говорил когда-то осмеянный индус.

Не знаю, в каких образах увидел (или почувствовал) этот индус химические реакции, но, видимо, ему так же, как и мне было трудно изложить их понятным для европейца языком.

Чтобы не оказаться в положении этого индуса, я решил «доказать» увиденное наглядными экспериментами. Через несколько дней это видение как бы «переварилось» в моем сознании и было представлено в виде гипотезы.

Токсическое вещество — в данном случае, выделения нематоды, ее пищеварительные ферменты — теряет свою токсичность при окислении. Окислителями являются те вещества, которые легко принимают и отдают свободный электрон, то есть, лабильные для окисления и восстановления. Но такие вещества должны все время окисляться и восстанавливаться в процессе клеточного дыхания. Значит, они играют определенную роль в дыхании клетки. Выделения нематод нарушают дыхательный процесс, выхватывая из него какое-то звено, и нарушают цепь передачи энергии от окисляющего вещества до запасания энергии в АТФ. В результате происходит перестройка дыхательного аппарата клетки, часть энергии пропадает в виде тепла (что мне удалось установить с помощью термопар). Но растение имеет запасные, «аварийные» дыхательные системы, на которые и переключается дыхание пораженных клеток. Все это требует времени и энергетических издержек. Поэтому вред, причиняемый нематодами растению, гораздо больший, чем от насекомых, которые просто откусывают части растений.

Теперь я мог планировать опыты, как шустрый школьник, подгоняющий решение задачи под известный ему ответ. Ведь проверить эту гипотезу можно было или вводя в растения вещества, способные окислять выделения нематод (тогда их воздействие на дыхательные процессы уменьшится или вовсе исчезнет), или, учитывая, что нематоды адаптировались к определенным дыхательным процессам растения — как мы уже говорили, восстановление фермента нематоды необходимо и для питания паразита, — изменить эти процессы. Тогда выделения нематод окажутся в непривычных для них условиях и не вызовут перестройку окислительных процессов растения. Поставленные опыты не только подтвердили эту гипотезу, но и позволили лечить пораженное нематодами растение.

О том, как реагировали на мою работу коллеги, можно судить по выступлению вице-президента Молдавской Академии Наук академика А. А. Спасского на заседании Ученого Совета, на котором проходила защита моей докторской диссертации. Чтобы меня не заподозрили в пародировании языка маститого ученого, привожу факсимиле из стенограммы заседания Ученого Совета.