Юмор в науке, в истории и в жизни - Александр Иванович Журавлев
Животное электричество открыл еще Гальвани в 1791 году. С тех пор потоки электронов, биотоки, и то, что они создают, биопотенциалы, так хорошо изучили, что и в практику внедрили. Теперь вам в любой клинике электрокардиограмму сразу сделают, а если захотите, и электроэнцефалограмму, и еще многое другое, что эти электроны в организме создают, например, рН, РОЭ…
А вот квантов в организме животных до 1961 года никто увидеть не мог, хотя все знали, что они есть, просто они должны были быть.
Такое положение не устраивало ни мыслителей, ни экспериментаторов. Еще Сванатан Свифт описывал мыслителя, который упорно пытался получить свет из огурца.
Размышляя на тему, куда деваются кванты, поглощенные растениями при фотосинтезе, после того как мы эти растения съедим, К. А. Тимирязев писал, что, возможно, в данный момент эти кванты «играют» в нашем мозгу.
Из мыслителей особенно удачливым оказался Александр Гурвич. Он мыслил логично и научно, правда, позже оказалось, что не биологично.
Он исходил из того, что основа жизни, белки, поглощают ультрафиолетовое (УФ) излучение при длинах волн 180, 220 и 280 нанометров (нм). И он смело объявил: раз белки, а значит, и живые клетки, поглощают УФ, они его и излучают в области 160–280 нанометров (1 нанометр = 10-9 метра).
Чтобы привлечь внимание к этому своему теоретическому заключению, он создал «Митогенетическую гипотезу», которая сводилась к следующему: живая клетка – ее белки – поглощают УФ в области 160–280 нм и за счет энергии этого УФ тут же делятся, т. е. происходит митоз. Процесс, по А. Г. Гурвичу, должен быть обратимым. В момент деления живая клетка излучает обратно УФ – митогенетическое излучение с Λ = 60–280 нм. Лучше других клеток делились, почковались дрожжи и клетки корней – проростков лука и других растений.
Гипотеза оказалась столь заманчивой, что определять УФ-митогенетическое излучение субъективным визуальным наблюдением по числу отпочковавшихся дрожжей и скорости роста корней бросились тысячи исследователей. И тут они разделились на 2 партии.
У тех, которые верили в гипотезу, дрожжи под влиянием УФ-облучения почковались быстрее. У тех, кто считал почки объективно, ускорения-почкования не было. В общем, все пришли к выводу, что УФ-излучение надо измерять объективными физическими методами, а это и не получалось: методы были недостаточно чувствительными.
Из экспериментаторов следует упомянуть А. П. Чехова, который, по описанию А. М. Горького, долго и упорно пытался поймать солнечный луч, накрывая солнечный «зайчик» шляпой.
Но тут в 1950-е годы наша промышленность начала выпускать чувствительные приемники – датчики ультрафиолетового и видимого излучения – фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Улавливать очень слабые световые потоки ФЭУ мешали его собственные тепловые шумы. Чтобы избавиться от этих тепловых шумов, многочисленные исследователи стали охлаждать ФЭУ, помещая их в сосуды Дюара с жидким азотом, т. е. при температуре до -193 oС. Конечно, при такой низкой температуре все тепловые шумы исчезли и перестали мешать измерять внешний свет.
И тем не менее строго обнаружить излучение не удалось. Все, в том числе и группа Ю. А. Владимирова, очень старались замерить ультрафиолетовое излучение, так велик был авторитет А. Г. Гурвича. В 1959 году Ю. А. Владимиров в журнале «Биофизика» № 5 в своей классической статье написал, что от корней бобов излучение в УФ-области повышалось всего на 5–20 %, что было недостоверно. А при измерении в видимой области эффекта не наблюдали. Ю. А. Владимиров был и остается ведущим исследователем-экспериментатором, и его результаты оказали большое влияние на других исследователей. Все продолжали искать ультрафиолетовое излучение.
В 1960 г. лауреат Нобелевской премии А. Сент-Дьердьи подтвердил выводы Ю. А. Владимирова, написав: никому еще не удалось экспериментально зафиксировать свечение животных тканей.
Свою группу для исследования свечения живых организмов в 1959 году в составе проф. Тарусова Б. Н., к. б. н. Поливода А. И. и к. б. н. Журавлева А. И. создал заведующий кафедрой Биофизики МГУ им. М. В. Ломоносова проф. Б. Н. Тарусов. Он создал группу и предложил подумать, в чем дело? Куда делись кванты? Пришлось думать. Думали-думали и пришли к следующим выводам:
1. Нельзя забывать закон Стокса. Это строго физический закон, который гласит, что если тело поглощает свет в УФ-области, то излучать – хемилюминесцировать – оно будет в более длинноволновой, т. е. видимой, области за счет Стоксового сдвига. А значит, надо уйти от влияния А. Г. Гурвича и искать излучение в видимой области.
2. А. Г. Гурвич писал, что излучают белки и не излучают жиры-липиды. А Сент-Дьердьи предлагал искать излучение в жирах, в липидных фазах живых клеток.
Мы склонились к мнению А. Сент-Дьердьи.
3. Нужно было что-то делать и с установкой. Конечно, охлаждение убирало шумы. Но!!! ФЭУ находился в сосуде Дюара в жидком азоте. Свет от исследуемого организма или клетки должен был пройти две кварцевые стенки Дюара и слой кипящего жидкого азота. По пути он и отражался, и рассеивался, и ясно, что слабый световой поток мог и не дойти до ФЭУ.
Было принято, как говорят, конструктивное решение. Вместо стеклянного или кварцевого был склеен сосуд из пенопласта. ФЭУ был прижат к отверстию в пенопласте и сам «глядел» наружу. Исключались и 2 кварцевые поверхности, и слой кипящего азота. В 1960 году установка была модернизирована.
Ура! Есть кванты! Есть свет! В 1961 году группа Б. Н. Тарусова физическим объективным методом достоверно замерила, обнаружила свечение, биохемилюминесценцию, в видимой области (360–1200 нм) (свет) от органов (печень, мозг) живых животных (крыс, кроликов) и разнообразных жиров и липидов. Мы сообщили об этом в докладе на 1-м всемирном Биофизическом конгрессе в 1961 году в Стокгольме и опубликовали в статьях в журналах «Биофизика» 1961 года № 4 и «Радиобиология» 1961 года № 1.
И тут началось!!! Нам прямо указывали, ну как Галилею с его перископом, что свечение может быть только в УФ-области и только от белков и что все про это знают и другого быть не может. Потребовался целый год или два, чтобы исследователи поверили глазам своим, хотя свечение оказалось действительно сверхслабым, не более десятков квантов в секунду с 1 см.
Открытие этого эндогенного внутреннего свечения – биохемилюминесценции – и положило начало новой области биологии – «Квантовой биофизики», т. е. раздела биологии, который изучает участие в метаболизме активных соединений электронных возбужденных состояний и излучаемых ими квантов (А. И. Журавлев. Квантовая биофизика животных и человека. М., МГАВМиБ им К. И. Скрябина, 2003 год)
На основе изучения этого сверхслабого свечения уже созданы методы диагностики криза отторжения трансплантированного органа, идентификации аллергенов, дифференциальной диагностики ранних этапов воспалительных и злокачественных процессов…
Есть все основания утверждать, что открытие
