100 великих врачей и подвижников медицины

В монастыре Грегор продолжал самообразование, выбрав в итоге естествознание. Аббат понимал, что Грегор – монах особенный, и, когда тому предложили должность преподавателя в гимназии в Цнайме, прелат его благословил, сложив с него обязанности духовника.

Правда, преподавать Менделю дали литературу и математику. Чтобы заниматься физикой, о которой он мечтал, надо было сдать дополнительные экзамены. И тут случилось непредвиденное: блестящий ученик провалился, однако ему разрешили через год сдать повторный экзамен.

Мендель вернулся в обитель и засел за учебники. А в 1851 году аббат монастыря принял выдающееся решение – командировал каноника Менделя, обладающего «выдающимися умственными способностями и упорным прилежанием в изучении естественных наук», в Венский университет вольнослушателем.

После двух лет вольнослушателем он попытался повторно сдать экзамены Императорской комиссии, но снова провалился. Поставив крест на дипломе, он вернулся в реальное училище Цнайма, где преподавал естествознание.

В монастыре Мендель много работал в саду: выращивал ананасы, прививал яблони и груши, сажал цветы. Великое изобретение произошло после того, как весной 1854 года каноник посеял горох.

В тот момент ботаники считали, что под влиянием ухода за растениями у них могут появляться новые признаки, которые затем передадутся по наследству. Согласно учению Дарвина вид меняется, когда накапливается много мелких изменений. Мендель решил проверить эту теорию. Для своих опытов он выбрал садовый горох Pisum sativum – растение, почти не дающее помесей. Получать гибриды на горохе было нетрудно: вскрыть пинцетом несозревший цветок, оборвать тычинки, а потом нанести нужную пыльцу от другого сорта.

Сорта гороха отличаются рядом неизменных признаков: окраска кожуры зрелых и незрелых зерен, форма горошин, длина оси стебля, расположение и окраска бутонов. Мендель использовал для опытов больше 30 сортов – и до опытов два года проверял чистоту каждого. Работа оказалась долгой и кропотливой, она продлилась восемь лет! Сотни опылений, скрещиваний, десять тысяч гибридов. На каждый гибрид Мендель заводил паспорта: когда родительские растения выращены, какие у них были горошины – желтые или зеленые, гладкие или морщинистые, какие цветы, окраска по краям, окраска в центре и т. д.

В 1865 году он прочитал доклад «Опыты над растительными гибридами», в котором была особенно выделена закономерность, с которой новые гибриды возвращались к родительским признакам. Это был первый в истории масштабный опыт такого рода. Мендель выделил у садового гороха семь признаков. Он скрещивал пары растений с четко различающимися контрастными признаками и каждый раз следил за судьбой всего одного признака – так, чтобы каждый опыт отвечал на один вопрос, «да» или «нет».

Он понял, что при скрещивании признаки растений не сливаются и не разбавляются. В первом поколении гибридов признаки заимствуются у одного из родителей. У гибридов сортов, дававших желтые и зеленые горошины, зерна всегда желтые. Но в следующем поколении картина меняется. Во втором поколении гибридов проявляются признаки прародителей – возвращается «бабушкина» окраска цветов, кроме желтых, появляются зеленые зерна или морщинистые.

Впервые в биологии для анализа закономерностей Мендель использовал математическое кодирование. Прописными буквами А, В, С, D, E, F, G обозначил «доминантные», вытесняющие признаки; малыми а, b, с, d, e, f, g – «рецессивные», подавляемые. Он понял и посчитал: второе поколение всегда содержит наряду с доминантными рецессивные признаки в отношении 3:1.

Опыты Менделя позволили понять, как некоторые черты, например, группа крови или цвет глаз, передаются из поколения в поколения. Однако ученый работал не с человеческими чертами, а с горохом посевным (Pisum sativum). Он показал, что доминантные характеристики наследуются и остаются заметными у последующих поколений. Рецессивные признаки, в свою очередь, на некоторое время скрывались, но проявлялись в тот или иной момент в будущем. Они тоже передавались, но, как правило, оставались в тени доминантных черт и не трансформировались в характеристики фенотипа.

Это был уникальный эксперимент и поразительно чистые расчеты. Мендель попал в один ряд с великими учеными, потому что ясно осознавал важность своего открытия. Это было понимание дискретной наследственности. Через полвека масштабные эксперименты подтвердят точность его расчетов, а открытое им явление – единообразие признаков у первого поколения – станет всеобщим менделевским законом.

Когда в 1865 году он делал доклад брюннскому Обществу естествоиспытателей, то надеялся на признание. Но все прошло в гробовом молчании: слушатели мало что поняли, они просто оторопели от статистики и новых терминов. Никто не задал ни одного вопроса. После доклада ему дали забавное прозвище «наш ботанический математик», но в «Трудах» Общества естествоиспытателей был опубликован конспект его доклада. В 1866 году том «Трудов» попал в 120 библиотек университетов и обществ естествоиспытателей по всему миру. Для себя Мендель заказал 40 оттисков: их он отправил тем ученым, в понимание которых верил.

Ему ответил мюнхенский ботаник Негели. Он просил повторить результаты на другом растении – и по несчастливой случайности предложил ястребинку, растение, которое размножается неполовым путем. Из-за этого результаты с горохом не подтвердились. Мендель был глубоко разочарован и стал сомневаться в достоверности своего открытия.

В 1868 году Мендель стал настоятелем монастыря Св. Фомы. Разбогател, купил пони, посетил Рим, представился папе, заседал в банке и филантропических обществах. Грегор Иоганн Мендель умер в монастыре 6 января 1884 года от обострения хронической формы нефрита.

Но его научное наследие продолжало жить и развиваться.

С 1909 года Томас Хант Морган со своими сотрудниками проводили эксперименты с плодовой мушкой дрозофилой. В ходе экспериментов ученые выявили механизмы сцепленного наследования и кроссинговер – способ их нарушения. В 1915 году Морган опубликовал итоги своей работы, длившейся несколько лет, а впоследствии сформулировал теорию хромосомного наследования.

Луи Пастер

(1822–1895)

Луи Пастер не был врачом, но его вклад в медицину был огромным. Он оказался поистине великим подвижником медицины.

Луи родился 27 декабря 1822 года во французском городке Доль в семье кожевника Жан-Жозефа Пастера. Тот был участником Наполеоновских войн и происходил из крепостных крестьян, обретших свободу благодаря французской революции. Жан-Жозеф львиную долю семейного дохода тратил на обучение единственного сына, мечтая, чтобы он стал образованным человеком.

Однако в юности Луи не отличался особым интересом к наукам, оценки у него были посредственные. Молодой человек мечтал стать живописцем и большую часть времени проводил за мольбертом. Впрочем, к 20 годам все переменилось: Луи поступил по родительскому настоянию в Высшую нормальную (то есть педагогическую) школу в Париже.

Молодой человек выбрал своими основными предметами физику и химию, он всерьез увлекся лабораторными экспериментами. В течение всего времени обучения в Эколь Нормаль Пастер подрабатывал репетиторством и все свободное время проводил в лаборатории академика Жан-Батиста Дюма – одного из основателей органической химии.

Л. Пастер. Гравюра по фото XIX в.

В 1847 году Луи защитил сразу две докторские диссертации: по химии («Исследование мышьяковистых соединений калия, натрия и аммиака») и по физике («Исследования явлений, связанных с вращательной поляризацией жидкостей»). В последней он исследовал водорастворимые органические соединения, измеряя вращение плоскости поляризованного света, пропускаемого через эти растворы.

На следующий год, ставя опыты с винной кислотой, Пастер подтвердил и развил представления об изомерах, а еще открыл хиральность в химических соединениях. Хиральность – это значит отсутствие симметрии относительно правой и левой стороны.

Молодой ученый обнаружил, что существуют два типа кристаллов винной кислоты – они представляют собой зеркальные отражения друг друга. При этом форма у каждого несимметричная и потому они не накладываются друг на друга в пространстве. Он сделал вывод, что это следствие аналогичного устройства молекул соединения, которые тоже должны быть двух типов (то есть являются оптическими изомерами). В октябре 1848 года он выступил с докладом об этом («О связи, которая может существовать между кристаллической формой, химическим составом и направлением вращательной поляризации») перед Академией наук, члены которой с восторгом приняли открытие молодого человека.

Открытие хиральности молекул привело к появлению стереохимии – нового раздела химии, изучающего пространственное строение молекул и его влияние на свойства соединений. Во второй половине XX века это открытие Пастера нашло широкое применение в промышленности (фармацевтической, пищевой и прочих), и его стали называть «наиболее основополагающим» и «величайшим» среди всех достижений Пастера.

Однако мы в первую очередь помним Пастера как одного из создателей микробиологии и иммунологии. А буквально каждый день, заходя в магазин, мы видим его имя на пакетах с молоком, в слове «пастеризованное».

Ученый обнаружил, что есть бактерии, которые образуют споры, благодаря чему могут переживать даже длительное кипячение. Для борьбы с ними он предложил методы, названные стерилизацией, т. е. обработку паром под давлением или сухим жаром при 120–140 °С.

Чтобы понять природу брожения, в начале 1860-х годов к Пастеру обратились виноделы. Пастер смог доказать, что брожение – это результат жизнедеятельности микроорганизмов, и открыть эти анаэробные микроорганизмы. Вместе с тем он опроверг учение о самозарождении микроорганизмов. Сделал он это с помощью колбы с «лебединой шеей» – длинным, узким и изогнутым горлышком. В колбу помещался стерильный образец дрожжевого экстракта, однако жизнь в нем не появлялась: споры бактерий, содержащиеся в воздухе, не могли попасть в экстракт, поскольку оседали на изгибах горлышка. Когда же горлышко отламывали, в экстракте начинали размножаться бактерии.

В 1865 году за помощью к Пастеру обратились производители шелка. В те годы возникла эпидемия болезней шелковичных червей, и Франция стремительно лишалась позиции крупного поставщика шелка-сырца. Пастер проводил эксперименты в течение 6 лет и установил, что гусениц поражают две разные болезни (флашерия и пебрина), вызванные жизнедеятельностью двух разных микроорганизмов, и предложил способы борьбы с их распространением.

Позднее Пастер сконцентрировался на исследовании заразных болезней у животных и человека. Подтолкнула его к этому семейная трагедия: у него было 5 детей, но трое из них скончались в детском возрасте от брюшного тифа. Пережив одну за другой эти трагедии, Луи стремился найти способ победить смертельно опасные инфекционные заболевания. Впрочем, свои эксперименты он начал с домашней птицы и скота. Исследовав возбудителя куриной холеры, в 1880 году он разработал вакцину против этой болезни. Метод, разработанный Пастером, заключался во введении в организм ослабленного возбудителя – и это стало настоящим прорывом. В 1881 году, по тому же принципу, ученый получил и вакцину против сибирской язвы.

Разработанные Пастером вакцины поступили в промышленное производство, и к середине 1890-х вакцинация скота и домашней птицы была введена во Франции в национальном масштабе. В 1880-х годах Пастер начал работать с человеческими болезнями. Первые опыты касались холеры, однако окончились безрезультатно: возбудителя Пастеру выделить не удалось.

Но в 1884 году Пастер смог выделить возбудителя бешенства, а затем ослабил его. А в 1885 году он впервые успешно применил вакцину на его основе на людях, укушенных бешеными собаками. Новость об этом вызвала невероятный ажиотаж, причем не только во Франции, но и во всем мире. Спустя год вакцину от бешенства получили 2,5 тыс. человек, прибывших в лабораторию Пастера из 18 стран.

В лабораторию Пастера потянулись люди, пострадавшие от бешеных животных не только из Франции, но изо всей Европы и даже из России. Известен случай с 19 русскими крестьянами из Смоленской губернии, искусанными бешеным волком. Пастер провел тогда ускоренный курс прививок: люди были в тяжелом состоянии, время из-за дальней дороги было упущено. Хотя троих крестьян спасти не удалось, общие результаты вновь продемонстрировали эффективность пастеровского метода. В России выздоровевших больных встречали с восторгом. Русский царь Александр III пожаловал Пастеру орден Анны 1-й степени с бриллиантами, а на следующий год в Одессе открылась вторая в мире лаборатория, в которой стали прививать от бешенства (и за первый год привили около 1,5 тыс. человек).

Лабораторию эту организовали Николай Гамалея и Илья Мечников – обоих можно назвать учениками и последователями Пастера. Гамалея несколько лет изучал бактериологию под его научным руководством, а всю последующую свою карьеру посвятил развитию эпидемиологии, иммунологии и микробиологии в России. Мечников же в 1887-м перебрался к Пастеру в Париж и стал его сотрудником.

В 1887 году Академия наук Франции развернула международный сбор средств на создание микробиологического института под началом Пастера. Удалось привлечь 2,6 млн франков, в том числе около 100 тыс. от российского императора. Институт открылся на следующий год, в специально выстроенном для него здании в центре Парижа. По замыслу Пастера, учреждение сочетало в себе научно-исследовательский и учебный центры, а также диспансер для прививания. В народе его сразу прозвали «Дворцом бешенства».

В последующие годы Пастеровский институт стал колыбелью иммунологии и эпидемиологии. Здесь разработали вакцины против чумы, желтой лихорадки, дифтерии и столбняка, открыли бактериофагов (вирусы, паразитирующие на бактериях), изобрели синтетические антигистаминные препараты и обнаружили вирус иммунодефицита человека.

Надо сказать, что гениальный Луи Пастер в 46 лет перенес кровоизлияние в мозг. Левая рука не действовала, левая нога почти утратила подвижность. Но свои самые гениальные открытия ученый совершил именно после этого удара. Пастер выкарабкался и прожил еще 26 лет. Oн умер в 72 года. Когда Луи Пастера не стало, выяснилось, что значительная часть его мозга разрушена.

Пастера похоронили в Нотр-Даме и на следующий год планировали перезахоронить в Пантеоне, рядом с Вольтером, Лагранжем и Гюго. Однако его вдова и дети настояли на том, чтобы организовать гробницу с мавзолеем на территории Пастеровского института.

Жан Шарко

(1825–1893)

Французского врача Жана Шарко называли «Наполеоном истерии», но это красочный образ. Гораздо вернее говорить о нем, как об основоположнике современной клинической неврологии.

Он родился в 1825 году в семье каретника, и будущее мальчика выглядело далеко не безоблачным: в семье было четыре сына, а оплатить высшее образование отец мог только кому-то одному. Его выбор пал на Жана, который лучше других сыновей учился в лицее. Жан смог продолжить образование в Парижском университете на медицинском факультете. Окончив обучение в 1853 году, он получил степень доктора медицины и открыл частную практику. Как-то раз он оказался в больнице Сальпетриер, увидел там несчастных пациентов, которые находились в тяжелых условиях и без надежды на излечение, и остался работать интерном. Уже через девять лет, в 1862-м, он стал главным врачом этой легендарной больницы.