Драмы науки: ученому не верили 40 лет

Недоверие коллег к результатам эксперимента является настоящей трагедией для любого ученого. Выдающийся отечественный биофизик Лев Александрович Блюменфельд совершил величайшее открытие, однако другие ученые не поверили ему и даже объявили шарлатаном. Он тяжело переживал это. То, что Блюменфельд был прав, выяснилось только после его смерти.

Фото:  

Для ученого не так страшно, когда его работу не понимают неспециалисты или власть не признает его заслуг, как-то, что ему не доверяют коллеги. Подозрение коллег в некорректности экспериментов или в поспешности и необоснованности выводов часто приводят к болезням и даже преждевременной смерти исследователя. К сожалению, такое случается постоянно — от необоснованного скептицизма не застрахованы даже гении.

Именно такая история случилась с выдающимся отечественным биофизиком Львом Александровичем Блюменфельдом. Долгое время коллеги сомневались в достоверности одного из открытий, сделанных этим замечательным ученым. Льву Александровичу пришлось вытерпеть несправедливые обвинения в некорректности постановки экспериментов, неаккуратности и даже… в шарлатанстве. Правда, позже выяснилось, что Блюменфельд был прав, а его оппоненты ошибались. Однако это произошло тогда, когда ученого уже не стало.

А началось все с того, что в 1944 году физик Е. К. Завойский открыл одно интересное явление, получившее название электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Суть его состоит в том, что парамагнитный образец, помещенный в постоянное магнитное поле, может поглощать энергию подаваемого на него электромагнитного поля. В то же время было замечено, что поглощение электромагнитного излучения парамагнитными образцами имело избирательный (или, как говорят ученые, резонансный) характер, поскольку оно наблюдалось лишь при определенном соотношении напряженности постоянного магнитного и частоты переменного электромагнитного поля.

Лев Александрович был одним из первых ученых, который оценил значение этого открытия — с его помощью можно исследовать изменения магнитных свойств различных молекул, в том числе и биологических. И вот с начала 1950-х годов Блюменфельд, сконструировав нужный ЭПР-спектрометр, начал свои исследования в данном направлении.

 

Его первым крупным успехом была работа, в которой Лев Александрович показал, каким образом железо, находящееся в гемоглобине, может связывать кислород, не меняя при этом свою валентность. Это удалось выяснить с помощью той самуой ЭПР-спектроскопии (оказалось, что при подходе кислорода к белку та часть, где находится железо, просто изменяет свою конформацию). Позже ученый изучал при помощи данного метода свойства и других органических молекул. Так продолжалось до 1960 года, пока Блюменфельд вместе со своим коллегой Александром Калмансоном не взялись за изучение ДНК. И вот тут исследователей ожидал сюрприз.

Читайте также: Клетки общаются световым телеграфом

В ходя экспериментов выяснилось, что препараты молекул наследственного вещества, взятого из клеток дрожжей, давали очень мощный сигнал ЭПР (примерно такой же, какой бывает при опытах с железом). Это могло означать лишь одно — ДНК обладает магнитными свойствами, является настоящим магнитом. При повторе измерений сигнал никуда не исчезал. Блюменфельд и Калмансон тщательно исследовали препараты — не были ли они загрязнены крошками железа? Но никакого загрязнения не обнаружилось.

Этот феномен авторы работы никак не могли объяснить. Было ясно только, что необычные для органических веществ магнитные свойства могут быть обусловлены особенностями структуры ДНК. Лев Александрович, всегда отличавшийся образным и нестандартным мышлением, даже предположил, что молекула ДНК может быть чем-то похожа на магнитофонную ленту и что на "запись" информации в генах могут влиять электромагнитные поля.

Впервые доклад об этом замечательном открытии был сделан на семинаре П. Л. Капицы в Институте физических проблем. Надобно заметить, что далеко не все ученые согласились с выводами исследователей. Однако работу одобрил сам Л. Д. Ландау, который отметил, что у некоторых органических полимеров искусственного происхождения был обнаружен аналогичный широкий сигнал. После этого появились многочисленные публикации о исследовании в отечественных и зарубежных журналах.

Тем не менее, принимая заслуженное одобрение и почести, Лев Александрович не переставал думать о том, откуда взялся этот странный сигнал. Он и Калмансон ставили новые эксперименты, проводили анализ структуры ДНК, однако ответа все не было. Постепенно многие коллеги Блюменфельда стали сомневаться в достоверности открытия. Особенно щедр на критику оказался весьма талантливый физик Я. Г. Дорфман, который утверждал, что в препаратах просто была грязь. Однако какое-то время свою гипотезу он доказать не мог.

Но однажды случилось событие, которое, как тогда казалось, поставило жирный крест на проблеме широкого сигнала. Сотрудник института Ю. С. Лазуркин и его коллеги во время аналогичного эксперимента посредством применения обычного магнита извлекли из насыпанного на стекло порошкообразного препарата ДНК, дававшего аномальный спектр ЭПР, серые крупинки — носители этих свойств. Оставшаяся масса аномальных широких линий не давала.

Вроде бы все встало на свои места — Дорфман оказался прав: препарат был загрязнен. Однако Блюменфельд продолжал настаивать, что такого быть не могло. Во время эксперимента, по его словам, соблюдалась идеальная стерильность, и грязи в препарате не откуда было взяться. Ученый предполагал, что частички железа могли образоваться в веществах, сопутствующих ДНК (например, в связанных с ним белках) на определенной стадии жизненного цикла, то есть естественным путем. Но ему уже никто не верил.

Постепенно работы в этом направлении были свернуты, а все, кто помогал Льву Александровичу в данных исследованиях, потеряли интерес к проблеме широких линий — даже Александр Калмансон. Какое-то время Блюменфельд еще пытался отстаивать свое открытие, но его уже не слушали, а статьи на эту тему не принимали к публикации.

Характерно высказывание Дорфмана, который как-то написал Блюменфельду: "Я не испытываю ни малейшего удовольствия от всей этой пикировки с Вами. Но наука в Советском Союзе является, прежде всего, государственным и общественным делом. Как советский человек и как коммунист я считаю себя морально обязанным противодействовать распространению в печати ошибочных утверждений, тем более выдаваемых за новейшие научные открытия, сбивающих с толку неспециалистов и только порочащих честь нашей науки". То есть он практически прямым текстом назвал Льва Александровича шарлатаном. Что самое печальное, это не было личной позицией одного Дорфмана — примерно так же тогда думали многие. Некоторые деятели АН СССР даже поспешили объявить все исследования магнитных свойств биомолекул лженаукой…

Постепенно Блюменфельд и сам отошел от исследования широкого сигнала, однако, по словам тех, кто близко знал его, до самой своей смерти в 2002 году он продолжал размышлять об открытом им феномене. Интересно, что его коллеги, казалось бы, напрочь забыли о широком сигнале — и это несмотря на то, что в конце прошлого века на Западе было доказано, что частицы железа, возникающие в живых клетках, действительно могут играть роль магнитов (на этом явлении, названном биомагнетизмом, основана, например, способность птиц и насекомых ориентироваться по направлению линий магнитного поля).

И только один биофизик не забыл об этом открытии. Его звали Геннадий Хомутов. В конце прошлого века он заинтересовался исследованиями широкого сигнала ДНК (эти эксперименты в 1980-х годах были возобновлены на кафедре биофизики физического факультета МГУ). Через год после смерти Блюменфельда он наконец-то выяснил феномен широкого сигнала. Он установил, что частички железа, дававшие этот сигнал, образовывались в расплетании ДНК после деления ядра, то есть на конкретной стадии клеточного цикла. И "захватывали" эти частички сопровождающие ДНК белки — как и предполагал Блюменфельд.

Более того, Хомутов показал, что без присутствия железа само расплетание ДНК вообще не производится. Если убрать его частички сразу после того, как они образовались, то наследственное вещество останется в упакованном состоянии, и синтез белка будет невозможен. А вот когда перед делением нужно срочно "закатать" ДНК в хромосомы, железо из его окружения исчезает.

Читайте также:Бактерии строят собственные ЛЭП

Работа Хомутова, опубликованная в 2003 году, показала, что Лев Александрович не только корректно поставил эксперимент, но и был прав в своих предположениях о причинах открытого им феномена. Доброе имя ученого наконец-то было восстановлено. Правда, к сожалению, лишь посмертно…

Читайте все статьи из серии "Драмы науки"

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"