Личность в генетике: 20-30-е годы ХХ века
(«Золотой век» отечественной генетики – от Вавилова до «Вавиловии прекрасной»)
Кольцов Николай Константинович (1872-1940) – биолог; член-корреспондент АН (1916), академик ВАСХНИЛ (1935); Заслуженный деятель науки.
Николай Константинович Кольцов родился 3(15) июля 1872 г. (дата приведена на основании выписки из метрической книги (АРАН. Ф.450. Оп.2. Д.1) в Москве. Семья была в родстве с К.С. Станиславским и С.С. и Н.С. Четвериковыми. В 1890 г. поступил в Московский университет, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии.
По окончании университета (1894) с дипломом 1-й степени и золотой
медалью, Н.К. Кольцов был оставлен при нем для подготовки к профессорскому званию. В 1897 г. командирован в на два года за границу. Работал в это время в Германии и на средиземноморских биостанциях. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации о метамерии головы позвоночных, которая со временем была признана классической. Ее защита состоялась в 1901г.
С 1900 по 1911 - приват-доцент Московского университета. В этот период Н.К. Кольцов начал осуществлять программу по изучению формы клетки, которая, как тогда считалось, состоит из оболочки и однородного бесструктурного содержимого, некоего "живого вещества". Н.К. Кольцов в своих работах доказал, что форма клетки зависит от формы коллоидальных частиц, образующих клеточный скелет.
В 1902 Н.К. Кольцов был вновь командирован за границу, где в течение двух лет работал в крупнейших биологических лабораториях.
Вернувшись в Россию в 1903 г., Н.К. Кольцов занялся педагогической и научно-организационной работой. В 1903 -1918 гг. он преподавал на Московских Высших женских курсов по естественному отделению.
На Высших Женских курсах Герье Н.К. Кольцов познакомился со студенткой Марией Полиевктовной Садовниковой (сестрой будущего академика, химика-органика П. П. Шорыгина), которая вскоре стала его женой (1907).
С 1908 по 1919 гг. Н.К. Кольцов - профессор городского Народного университета Л.А. Шанявского. С 1917 по 1930 гг. - профессор МГУ (принимал участие в организации Института сравнительной анатомии) и с 1922 по 1927 гг. - профессор 2-го МГУ.
5 декабря 1916 г., Н.К. Кольцов был избран членом-корреспондентом РАН по разряду биологическому Отделения физико-математических наук.
Н.К. Кольцов во многом разделял политические взгляды народных социалистов, поэтому после февральской революции 1917 г. он включился в организованное группой либеральных общественных деятелей обсуждение вопросов восстановления социально-экономической жизни России. ЧК было сфабриковано дело так называемого "Тактического центра". В августе 1920 г. начался громкий политический процесс, в результате которого Н.К. Кольцов в числе 20 обвиняемых был приговорен к расстрелу, но вскоре освобожден: приговор был отменен лично В.И. Лениным благодаря ходатайствам П.А. Кропоткина, М.Горького, А.В. Луначарского и др.
В 1917 г. он организовал в Москве и возглавил Институт экспериментальной биологии. (В 1938 Н.К. Кольцов ушел с поста руководителя Института экспериментальной биологии, которому отдал 22 года жизни). В 1918 г. он заведовал Генетическим отделом КЕПС Российской академии наук. В 1918 г. Н.К. Кольцовым была организована Аниковская генетическая станция. Она специализировалась по генетике сельскохозяйственных животных. В 1920-е гг. было создано Русское евгеническое общество. Широко понимая евгенику, он включал в нее составление генеалогий, географию болезней, витальную статистику, социальную гигиену и др. Говоря о евгенике, ученый занимался генетикой человека и комплексным биосоциальным изучением человека. С 1922 по 1925 гг. Н.К. Кольцов преподавал в Медико-Педологическом институте Наркомздрава РСФСР. С 1930 по 1933 гг. он заведовал лабораторией Всесоюзного института животноводства ВАСХНИЛ.
Основные труды по сравнительной анатомии позвоночных, экспериментальной цитологии, физико-химической биологии, генетике. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом, предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.
В 1933 г. Н.К. Кольцов был избран почетным членом Эдинбургского Королевского общества, в 1934 г. он был удостоен звания Заслуженного деятеля науки РСФСР, в 1935 г. - стал доктором зоологии и действительным членом ВАСХНИЛ. В 1936 г. Кольцов опубликовал сборник своих работ, относящихся к периоду 1903-1935 гг. под общим названием "Организация клетки", где представил оригинальную теоретико-биологическую концепцию.
Гонения на генетику 1930-х коснулись Н.К. Кольцова и его Институт. В апреле 1939 г. он был снят с должности директора, а имя ученого подверглось шельмованию в печати.
Осенью 1940 г. Н.К. Кольцов поехал в Ленинград, чтобы прочитать доклад "Химия и морфология" в юбилейном заседании Московского общества испытателей природы. 2 декабря 1940 г. он скончался в гостинице "Европейская" от обширного инфаркта. Его жена, Мария Полиевктовна, написала о смерти Н.К. Кольцова в Москву и покончила жизнь самоубийством.
Письмо Николая Константиновича Кольцова к И.В. Сталину. 1932 г.. |
Николай Константинович Кольцов
Николай Константинович Кольцов (3 (15) июля 1872, Москва -- 2 декабря 1940 года, Ленинград) -- выдающийся русский биолог, автор идеи матричного синтеза.
Кольцов был «купеческим сыном», родился в Москве в семье бухгалтера крупной меховой фирмы. Блестяще окончил Московскую гимназию. В 1890 году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Научным руководителем Кольцова в этот период был глава школы русских зоологов М.А. Мензбир.
В 1895 году Мензбир рекомендовал Кольцова по окончании университета к оставлению «для подготовки к профессорскому званию». С 1899 года Кольцов -- приват-доцент Московского университета. После трёхлетних занятий и успешной сдачи шести магистерских экзаменов Кольцов был командирован на два года за границу. Работал в лабораториях Германии и на морских биостанциях в Италии. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации, которую Кольцов защитил в 1901 году. Работы Кольцова по биофизике клетки и, особенно, по факторам, определяющим форму клетки, стали классическими и входят в учебники.
Член-корреспондент АН СССР (1925; Петербургской академии наук -- с 1916, Российской академии наук -- с 1917), академик ВАСХНИЛ (1935).
В 1920 году Кольцов рассматривался как один из обвиняемых по делу «Тактического центра».
И был приговорён верховным ревтрибуналом в числе девятнадцати обвиняемых к расстрелу, однако расстрел был заменён, по одним данным, на условное тюремное заключение на пять лет, по другим -- на концентрационный лагерь до конца гражданской войны.
Похоронен на Введенском кладбище в Москве.
Научная деятельность
Показал, главным образом на сперматозоидах десятиногих ракообразных, формообразующее значение клеточных «скелетов» (кольцовский принцип), действие ионных рядов на реакции сократимых и пигментных клеток, физико-химических воздействий на активацию неоплодотворённых яиц к развитию. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившую главнейшие принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики (1928).
Лобашёв Михаил Ефимович
Лобашёв Михаил Еимович(1907--1971) -- советский генетик и физиолог, профессор ЛГУ (1953), заведующий кафедрой генетики и селекции ЛГУ (с 1957). Основные труды по физиологии процессов мутации- (лат. mutatio -- изменение) -- стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.
Причины мутаций:
Мутации делятся на спонтанные и индуцированные. Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды с частотой около 10 ? 9 -- 10 ? 12 на нуклеотид за клеточную генерацию.
Индуцированными мутациями называют наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды.
Мутации появляются постоянно в ходе процессов, происходящих в живой клетке. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций -- репликация ДНК, нарушения репарации ДНК и генетическая рекомбинация.
Рекомбинация -- процесс обмена генетическим материалом путем разрыва и соединения разных молекул. Рекомбинация происходит при репарации двунитевых разрывов в ДНК и для продолжения репликации в случае остановки репликационной вилки у эукариот, бактерий и архей. У вирусов возможна рекомбинация между молекулами РНК их геномов.
Рекомбинация у эукариот обычно происходит в ходе кроссинговера в процессе мейоза, в частности, при формировании сперматозоидов и яйцеклеток у животных. Рекомбинация, наряду с репликацией ДНК, транскрипцией РНК и трансляцией белков, относится к фундаментальным, рано возникшим в процессе эволюции, процессам. генетике поведения, физиологии высшей нервной деятельности и формированию приспособительных реакций в онтогенезе животных.
Слайд 2
Слайд 3
Кольцов был «купеческим сыном», родился в Москве в семье бухгалтера крупной меховой фирмы. Блестяще окончил Московскую гимназию. В 1890 году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Научным руководителем Кольцова в этот период был глава школы русских зоологов М. А. Мензбир.
В 1895 году Мензбир рекомендует Кольцова по окончании университета к оставлению «для подготовки к профессорскому званию». С 1899 года Кольцов - приват-доцент Московского университета. После трёхлетних занятий и успешной сдачи шести магистерских экзаменов Кольцов был командирован на два года за границу. Работал в лабораториях Германии и на морских биостанциях в Италии. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации, которую Кольцов защитил в 1901 году. Работы Кольцова по биофизике клетки и, особенно, по факторам, определяющим форму клетки, стали классическими и входят в учебники.
Слайд 4
Но вот самые страшные их действия: в разгар гражданской войны они... писали труды, составляли записки, проекты. Да, "знатоки государственного права, финансовых наук, экономических отношений, судебного дела и народного образования", они писали труды! (И, как легко догадаться, нисколько при этом не опираясь на предшествующие труды Ленина, Троцкого и Бухарина...) Проф. С. А. Котляревский - о федеративном устройстве России, В. И. Стемпковский - по аграрному вопросу (и, вероятно, без коллективизации...), В. С. Муралевич - о народном образовании в будущей России, Н. Н. Виноградарский - об экономике. А (великий) биолог Н. К. Кольцов (ничего не видавший от родины, кроме гонений и казни) разрешал этим буржуазным китам собираться для бесед у него в институте. (Сюда же угодил и Н. Д. Кондратьев, которого в 1931 г. окончательно засудят по ТКП.)
Слайд 5
Слайд 6
И был приговорен верховным ревтрибуналом в числе 19 обвиняемых к расстрелу, однако расстрел был заменен по одним данным к условному тюремному заключению на 5 лет, по другим.концентрационный лагерь до конца гражданской войны.
Слайд 7
Научная деятельность
Слайд 8
Показал, главным образом на сперматозоидах десятиногих ракообразных, формообразующее значение клеточных «скелетов» (кольцовский принцип), действие ионных рядов на реакции сократимых и пигментных клеток, физико-химических воздействий на активацию неоплодотворённых яиц к развитию. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившую главнейшие принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики (1928).
Слайд 9
Достижения
- Один из основателей генетики в России.
- Создатель Института экспериментальной биологии в Москве (лето 1917 года).
- Организатор и глава Русского евгенического общества (первое заседание прошло 19-20 ноября 1920 года в ИЭБ).
Посмотреть все слайды
(3/15.07.1872, Москва - 2.12.1940, Ленинград)
Основоположник отечественной экспериментальной биологии. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом, предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.
В 1890 г. поступил в Московский университет, который окончил в 1894 г. с дипломом 1 степени и золотой медалью за сочинение "Пояс задних конечностей позвоночных". В университете Кольцов специализировался у профессора М.А.Мензбира. Сильное влияние на научное развитие и интересы Кольцова оказал рано умерший приват-доцент, позднее профессор эмбриологии и гистологии В.Н.Львов. Как писал сам Кольцов, именно Львов дал ему - тогда еще студенту второго курса - прочесть работу А.Вейсмана "О зачатковом пути". От профессора Н.А.Иванцова, преподававшего эволюционное учение и цитологию, Кольцов воспринял интерес к цитологии. Хотя интересы Кольцова в университете были сосредоточены на вопросах сравнительной анатомии он прочитал и проработал книги Ламарка и Дарвина, Вейсмана и Гегенбаура, Шопенгауэра и Канта, Бокля и Спинозы. Еще студентом он выполнил работу "Развитие таза у лягушки" и в 1894 г. доложил о ней на секционном заседании Всероссийского съезда естествоиспытателей и врачей. резюме этого доклада стало первой печатной работой Кольцова. На третьем курсе М.А.Мензбир предложил ему написать сочинение на золотую медаль "Пояс задних конечностей и задние конечности позвоночных". Кольцов выполнил эту задачу: прочел около 50 литературных источников на разных языках (еще в гимназические годы он изучил английский, немецкий, французский, позже итальянский), и написал от руки крупным каллиграфическим подчерком книгу формата энциклопедии объемом около 700 страниц, с большим числом художественно выполненных пером рисунков. Оригинал этой ненапечатанной работы хранится в библиотеке Института биологии развития РАН. Во время обучения в университете он много путешествовал по различным местам России, начиная с окрестностей Москвы и кончая Крымом и Кавказом.
По окончании университета в 1894 г. он был оставлен для подготовки к профессорскому званию. После сдачи в 1896 г. магистерских экзаменов Кольцов выехал за границу (1897-1898) для работы в лаборатории В.Флемминга в Киле и на биологических станциях в Неаполе, Роскове и Виллафранке. Общение с учеными разных стран сыграло большую роль в будущем становлении Кольцова как исследователя, в его отходе от чисто сравнительно-анатомических интересов, преобладавших в студенческие годы, и в конечном счете привело его к постановке и исследованию фундаментальных общебиологических проблем.
В 1900 г. он становится приват-доцентом Московского университета и в октябре 1901 г., защитив магистерскую диссертацию "Развитие головы миноги", утвержден магистром зоологии. После возвращения из новой двухгодичной командировки (1902-1903) Кольцов приступил к исполнению обязанностей приват-доцента университета по кафедре сравнительной анатомии, ведя занятия со студентами по гистологии и микроскопической зоологии. В этот период он начал цикл исследований в новой области - цитологии. В 1936 г. вышел сборник экспериментальных исследований "Организация клетки", подытоживший эту работу.
В революционные дни 1905 г. Н.К.Кольцов вошел в кружок "одиннадцати горячих голов", которым руководил астроном П.К.Штернберг. Подавление революционных событий непосредственно отразилось на официальном положении Н.К.Кольцова. Начался конфликт с М.А.Мензбиром. Н.К.Кольцов не смог защитить докторскую диссертацию, посвященную строению спермиев десятиногих раков и роли образований, определяющих форму клеток. "Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях: студенты бастовали, и я решил, что не нуждаюсь в докторской степени. Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил свои отношения с официальной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову". В начале 1906/07 уч. г. Мензбир предложил Кольцову освободить кабинет, который он занимал, снял его с заведывания библиотекой, а весной 1907 г. отобрал и рабочую комнату. Кольцов переделал в лабораторию свою личную квартиру. В 1909/10 уч. г. Мензбир отстранил Кольцова от проведения практических занятий в Институте сравнительной зоологии. За Кольцовым осталось только чтение лекций по курсу зоологии беспозвоночных, который читал в 1904 г. В 1903 г. он начал преподавать в должности профессора Высших женских курсов до 1918 г., когда они были преобразованы во Второй московский университет и продолжал преподавание профессором Второго московского университета до 1924 г. Одновременно (1903-1919) Кольцов вел занятия в Городском народном университете им. А.Л.Шанявского.
Преподавая на Высших женских курсах Кольцов продолжал интересоваться университетскими делами. Он выпустил брошюру "К университетскому вопросу" (в 1909 и 1910 гг.), в которой критиковал, царившие в университетах порядки. В начале 1911 г. новый министр народного просвещения Кассо лишил университет последних остатков автономии. В знак протеста большая группа профессоров и преподавателей (Тимирязев, Чаплыгин, Лебедев, Вернадский и др.) подала в отставку, среди них был Кольцов.
Начиная свою работу в период расцвета описательной биологии и первых шагов экспериментальной биологии Кольцов тонко чувствовал тенденции развития биологии и рано осознал значение экспериментального метода. Он проповедовал необходимость экспериментального подхода во всех областях биологии и предсказал его использование даже в эволюционном учении (не противопоставляя экспериментальные методы описательным). Речь шла не о простом биологическом эксперименте, а об использовании методов физики и химии. Кольцов не раз подчеркивал огромное значение для биологии открытия новых форм лучистой энергии, в частности рентгеновских и космических лучей, писал о применении радиоактивных веществ. Чтобы изучить организм в целом, надо использовать все современные знания в области физической и коллоидной химии, необходимо изучать внутри клетки мономолекулярные слои и их роль в разнообразных превращениях веществ. "Биологи ждут, когда эти методы (рентгеноструктурного анализа) будут усовершенствованы настолько, что можно будет при их помощи изучить кристаллическую структуру внутриклеточных скелетных, твердых структур белкового и иного характера". Эта мысль явилась пророческой и реально осуществилась в открытии методом рентгеноструктурного анализа строения молекулы ДНК. Пророческой оказалась и другая идея Кольцова, в которой он также шел от биологии к химии. Исходя из развиваемого им представления, что каждая сложная биологическая молекула возникает из подобной ей уже существующей молекулы, он предсказал, что химики пойдут по пути создания новых молекул в растворах, содержащих необходимые составные части сложных молекул, путем внесения в них затравок готовых молекул той же структуры. Он писал: "Я думаю, что только таким способом удастся синтезировать in vitro белки, и при том не какие-нибудь, а определенные, т. е. синтез которых заранее намечается". Кольцова не оставляла мысль об организации нового научного учреждения - Института экспериментальной биологии.
В 1916 г. он был избран членом-корреспондентом РАН. В этом же году было создано Общество московского научного института, наметившее организацию нескольких научных учреждений, в т. ч. по экспериментальной биологии. В 1917 г. институт был создан и Н.К.Кольцов стал его первым директором (в 1967 г. претерпев различные переименования институт был разделен на Институт биологии развития и Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. А.Н.Северцова). За период с 1917 по 1940 г. институт стал подлинным центром для создания ряда новых областей биологии и подходов для синтеза между ними.
В поле зрения Н.К.Кольцова постоянно находились вопросы генетики. Еще в 1921 г. им была опубликована экспериментальная работа "Генетический анализ окраски у морских свинок". Проводились генетические исследования на дрозофиле. В этих работах ученый видел установление важнейшей связи между генетикой и эволюционным учением. Позднее начались работы по химическому мутагенезу.
Н.К.Кольцов глубоко понимал значение генетики для практики животноводства. В 1918 г. им была организована Аниковская генетическая станция, специализирующаяся по генетике сельскохозяйственных животных. Несколько позже была организована в Тульской области другая станция по птицеводству. В начале 1920 г. обе станции слились в одну. В 1925 г. станция получила название Центральной станции по генетике сельскохозяйственных животных, директором которой в разные годы был Кольцов и его ученики. Громадная заслуга Кольцова в том, что он привлек для работы на станции много талантливых людей известных впоследствии как создатели целых направлений в генетике и селекции отдельных видов сельскохозяйственных животных.
После революции в 1918 г. Н.К.Кольцов вернулся в Московский университет (ставший называться Первым) и преподавал в профессорском звании до 1930 г., заведуя кафедрой экспериментальной биологии. Вернувшись в 1930 г. из заграничной командировки он узнал, что за это время упразднены курсы, которые он читал. Но на базе его кафедры возникло 5 кафедр, возглавляемых его учениками: физиологии, гистологии, генетики, динамики развития, гидробиологии.
В 1927 г. состоялось совещание Комиссии по изучению естественных производительных сил России (КЕПС) АН на котором было вынесено решение о необходимости создания Всесоюзного института животноводства. Институт был открыт в 1930 г. и в его состав, как сектор генетики селекции влилась Центральная генетическая станция первым заведующим сектором стал Н.К.Кольцов. В 1935 г. его избрали академиком ВАСХНИЛ и присудили степень доктора зоологии.
Последние годы жизни ученого были омрачены нападками на некоторые фундаментальные положения современной биологии и ряда ее областей, таких как генетика, цитология и др. Стали отрицать роль хромосом в наследственности, тех хромосом, изучению которых Н.К.Кольцов посвятил значительную часть своей научной деятельности. Являясь самой крупной фигурой в области генетики и цитологии Н.К.Кольцов наряду с Н.И.Вавиловым принял на себя главную тяжесть удара волны антигенетического и антидарвиновского догматизма. В 1938 г. Н.К.Кольцов ушел с поста руководителя Института экспериментальной биологии, которому он отдал 22 года жизни.
С 1972 г. Академия наук начала проводить регулярные Кольцовские чтения. Институту биологии развития РАН присвоено имя Н.К.Кольцова.
«Судьба России зависит прежде всего от того, удастся ли в ней сохраниться и размножиться… активному типу (людей) или возьмет перевес тип инертный, и драгоценные гены активности погибнут».
Н.К. Кольцов
На Пасху 1877 года младшему, Николеньке, подарили красный шар на ниточке. За нее можно было притянуть его от потолка. Кольцов вспоминал: «А мне хотелось, чтобы шар поднялся повыше. Я вскарабкался на окно, открыл форточку и просунул шар наружу. То-то он взвился вверх! Но веревочка выскользнула из моих рук, и шар совсем улетел. Нянюшка и старшие дети бросились его ловить и, конечно, безуспешно».
Воздушный шарик - символ детской мечты. Он не раз появится в искусстве ХХ века. В картине С.А. Лучишкина «Шар улетел» (1926), в фильме «Красный шар» Альбера Ламориса (1956)… Пел об этом и Окуджава: «Девочка плачет – шарик улетел…» А Коля Кольцов не плакал. Ему нравилось, что шар поднимался все выше, туда, где над Кремлем яркими меловыми пятнами вспыхивали голуби. Между этим весенним и другим, мрачным, днем пролегла жизнь великого русского биолога.
В 1912 году он писал будущей жене из Парижа о полете на аэроплане: «Ощущение полета совсем новое, неожиданное. Страха не было совсем. Но хотелось двигаться, активно принять участие в полете». В 30-е годы советские воздухоплавательные аппараты ставили рекорды высоты. Конечно же, внимание Кольцова привлечет возможность исследовать мутагенное действие космического излучения. На стратостате «1-бис СССР» до высоты в 20 000 м поднимутся его дрозофилы. Небо его завораживало…
Биология – это судьба
Николай Константинович Кольцов родился в московской семье со скромным достатком и прочными устоями. Он рано лишился отца. Тот, словно в народной песне, «в степи замерз». Какая русская судьба!
В гимназии он, конечно же, получил золотую медаль. В 1890 году поступил в Московский университет, в прекрасную классическую зоологическую школу профессора М.А. Мензбира. И снова получил золотую медаль за студенческую работу «Пояс задних конечностей и задние конечности позвоночных». Но думающего студента быстро перестала удовлетворять морфология, внешний, описательный подход в биологии. Кольцов стал тянуться к гистологии и эмбриологии.
А в это время, на рубеже веков, российская наука, наши биологи совершат ряд крупнейших, революционных открытий. Отечественная наука успешно закладывала основы развития России на десятилетия вперед. Это была заявка на место среди первых держав мира. Впереди шли нобелевские лауреаты-биологи, Иван Павлов и Илья Мечников. Российским «американистам» следует помнить, что заокеанские биологи догнали нас только в 1933 году. Их первым лауреатом станет Томас Морган.
Свой весомый вклад в просвещение и науку внесли отечественные меценаты. На полученную стипендию Николая Кольцова в 1897 году отправили продолжать образование в европейских лабораториях. Мензбир был прозорлив: «Я надеюсь, вы привезете с собой не одну диссертацию!»
Особую роль в жизни ученого сыграет Неаполитанская морская зоологическая станция. Первоначально, в 1868–1869 годах, она была основана на Сицилии русским исследователем Николаем Миклухо-Маклаем и его другом, наполовину русским Антоном Дорном. Позже Дорн перенес ее в Неаполь. Там Кольцов успешно сделает свою работу о развитии головы миноги и этим «завершит сравнительно-анатомический период» своих исследований.
В Неаполе он познакомится с Гансом Дришем, ставшем вместе с Вильгельмом Ру основателем новой дисциплины – механики (биологии) развития. Другим соседом по пансиону был Г. Гербст. Тот был занят влиянием отдельных ионов морской воды на развитие яиц морского ежа. Русский ученый черпал здесь первые намеки для будущих планов.
Это было интересное время рождения новой, экспериментальной биологии.
Вернувшись в Москву в 1899 году, Кольцов защищает магистерскую диссертацию. Приват-доцентом он читает курс цитологии.
1902 год ученый встречает в Европе и начинает исследовать влияние ионов на форму свободных животных клеток. Не сразу находит он свой объект исследования. Им стали очень разные по форме спермии морских раков (лобстеров). Вспомнив лекции профессора А.Г. Столетова, Кольцов создает модель изменения формы животных клеток. Чем более мощными и прочными являются эластичные образования внутри клетки, тем сильнее последние отклоняются от формы шара. Они противостоят внутреннему осмотическому давлению, уравновешиваемому осмотическим давлением наружной среды.
Так родился «кольцовский принцип организации клеток», а с этим пришло и международное признание. Так – не во второй половине, а на заре ХХ века – состоялось открытие цитоскелета. В Россию вместе с докторской диссертацией Кольцов привезет физико-химическую биологию.
Революция, генетика, эволюция
Широкие замыслы требовали соратников. Любимец студентов Кольцов начал выращивать свою школу в Московском университете, продолжил на высших женских курсах Герье и в Народном университете генерала Шанявского.
По своим политическим взглядам ученый был близок к левым. В январские дни 1906 года он отказался от защиты докторской диссертации при закрытых дверях – студенты бастовали. Позже вышла его брошюра «Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни». Его выдавливают из Московского университета. Окончательно он покинет его в 1911 году вместе с большой группой профессоров и преподавателей. Это был протест против наступления министра просвещения Л.А. Кассо на университетскую автономию.
В Университете Шанявского Кольцов создает первую в мире лабораторию экспериментальной биологии. В 1916 году публично ставит задачу изменять наследственность организмов, действуя на них излучениями и активными химическими соединениями. В том же году с подачи Ивана Петровича Павлова «левого» и всего лишь магистра (!) Кольцова избирают в Императорскую академию. От избрания полным академиком он отказывается: это требовало переезда в столицу, а в Москве Кольцов уже «оброс» учениками. В 1917 году московские предприниматели финансировали создание кольцовского Института экспериментальной биологии.
Революция, голод, Гражданская война спутали все карты. Но ученым и просвещенным большевикам (Н.А. Семашко) удастся «протащить» сквозь революцию несколько научных учреждений. Несмотря на арест в 1920 году (с последующим освобождением по распоряжению Ленина), работы Кольцов не прекратил.
Как станет понятно, еще в 1915 году у него стала вызревать идея о биологической матрице (в окончательной версии – 1927 год). Одновременно с интересом учителя к генетике появляется первый в России профессиональный генетик А.С. Серебровский. Кольцова возвращают в Московский университет. Его институт в 1925 году получает прекрасный особняк на Воронцовом Поле (сегодня в нем находится посольство Индии) и вскоре становится международно известным. «Боевой задачей» института делаются генетика и эволюция.
Биологическая матрица
Кольцов и его школа во многом определят лицо биологии ХХ века. В первую очередь это матричная гипотеза, стержень молекулярной биологии. По Кольцову, биологические признаки закодированы в химическом строении наследственной молекулы (генонемы). «Всякая молекула от молекулы». Он предполагал белковую природу матрицы, но при этом постулировал ряд ее свойств, полностью приложимых к нуклеиновым кислотам. Кольцов видел гены отдельными участками генонемы. Он писал о сборке новой генонемы на существующей матрице.
Мутации появляются благодаря изменениям в химическом строении макромолекулы. Простейшее из таких изменений – метилирование: «Следует признать гены способными к изменчивости, в частности к мутациям, так как во всяком органическом соединении атом водорода может быть скачкообразно заменен группой СН3». Этот эффект ученый предсказал еще в 1915 году!
Таким образом, исполнилось уже 100 лет представлениям Кольцова о метилировании генома! Это признанный в наши дни механизм эпигенетических (изменение работы, экспрессии генов, не затрагивающее последовательности ДНК) изменений. «Доподлинно известно, что метилирование ДНК… контролирует все генетические процессы» (Б.Ф. Ванюшин, 2005). От выживания в условиях ленинградской блокады до пресловутой яровизации. Использовав это явление, якобы дающее прирост урожаев, сделал себе имя Трофим Лысенко.
Известна каноническая «история» молекулярной биологии. Согласно ей, основателями этой науки были физики (Эрвин Шрёдингер и др.). Симон Шноль в свое время показал, как это было на самом деле.
В 1935 году ученик Кольцова Тимофеев-Ресовский со своими младшими немецкими коллегами К. Циммером и М. Дельбрюком выпустил работу «Зеленая тетрадь», или TZD. В ней, отталкиваясь от представлений Кольцова о наследственных молекулах, исследователи попытались определить размер отдельного гена. Они опирались на генетику дрозофилы и использовали радиобиологическую теорию мишени.
В 1943 году «Зеленую тетрадь» прочел классик физики Эрвин Шредингер. Он был восхищен. Стал читать лекции на эту тему и написал книгу, в русском переводе она называется «Что такое жизнь с точки зрения физики?». Он популярно изложил содержание работы, дополнив ее своими не всегда корректными соображениями. Как некогда шутили, физики зачастую судят о биологии, как девственница о любви. В его книге легко прослеживаются целые пассажи из представлений Кольцова. Его авторства Шредингер не назвал.
Не соглашается с канонической историей этой науки и парижский молекулярный биолог Мишель Моранж. Он начал с того, что в своей версии подчеркнул роль французских нобелевских лауреатов, потеснив в ее истории англосаксов. Копнув глубже, Моранж (2011) обнаружил две большие работы Кольцова на французском языке – 1935 и 1939 годов. Французский исследователь подтверждает авторство Кольцова в создании матричной гипотезы. Более того, он утверждает, что Кольцову принадлежит и понятие «эпигенетика» (1935). Именно ему, а не К. Уоддингтону, присвоившему себе честь этого открытия (1942).
Как «левого» Кольцова вытеснили из Московского университета при «кровавом царизме», так и «правого», а потом твердого противника лысенковщины Кольцова лишили кафедры и директорства в созданном им институте. В годы господства Лысенко (1941–1965) имя Кольцова было под запретом. А это было время становления новой, молекулярной биологии.
Когда Кольцова «разрешили», многие достижения ученого и его школы уже были «адаптированы» на Западе. А на родине они поросли травой забвенья и потому виделись как западные чудо-открытия.
Улучшение человеческой породы
У Николая Константиновича Кольцова и Владимира Ивановича Вернадского еще до революции была общая цель – «организация русской науки». Скупой на похвалы Вернадский видел в Кольцове «крупного ученого и сознательного гражданина… блестящего лектора, педагога и организатора». Школа Кольцова подтвердила многие догадки учителя и продолжила его направления.
Н.В. Тимофеев-Ресовский, В.В. Сахаров и И.А. Рапопорт – создатели радиационного и химического мутагенеза. Первый и третий были номинированы на Нобелевскую премию. Они не стали лауреатами лишь по политическим причинам. Еще до войны у Кольцова успешно занимались генной инженерией (Н.П. Дубинин). Были выведены многие тысячи клонов организмов (Б.Л. Астауров). Б.В. Кедровский показал роль нуклеиновых кислот в живой клетке. Сотрудники и ученики Николая Константиновича (С.С. Четвериков и др.) были первопроходцами в синтетической теории эволюции.
Ушаты лжи и помоев обрушились на Кольцова из-за евгеники. Он вместе с замечательным отечественным генетиком Ю.А. Филипченко стал ее основателем в советской России. Кольцов считал, что биология стоит над социальными и политическими течениями. Он смотрел на них как ученый и сознательный гражданин, озабоченный «сбережением народа» (М.В. Ломоносов).
Кольцов не отрывал евгенику от генетики человека. Но данных антропогенетики было очень мало, и евгеника для него отчасти была социальным мечтанием в духе раннего Горького, мечтой о прекрасном Человеке. А с другой стороны – «интересной проблемой в «интересную» историческую эпоху, когда… огромная масса людей начинает голодать, резать друг друга и стрелять», – саркастически замечал Тимофеев-Ресовский.
Кольцов видел двойственность революции. Она – толчок к развитию и возможность многим людям выплыть на поверхность. Одновременно, по Кольцову, «раса беднеет активными элементами». С обеих сторон гибнут наиболее деятельные, решительные, убежденные. Ученый привлек для пояснения фантастику Герберта Уэллса. Для завоевания Земли марсиане, опираясь на генетику, должны были провести истребление «всех особей с врожденным фактором независимости». Оставшиеся покорились бы марсианам.
Намеки, сделанные в 1920-е годы, были прозрачны. У нас этот процесс не прекращался и дальше. В 1926–1939 годы потери русских от репрессий были выше средних по стране, а показатели естественного прироста – ниже. Замечательным продолжателем этого направления исследований учителя стал Владимир Павлович Эфроимсон.
2 декабря 1940 года, отравившись порцией семги в ресторане гостиницы «Европейская» в Ленинграде, Николай Константинович Кольцов уйдет из жизни. Это произошло вскоре после ареста Николая Ивановича Вавилова. Кольцова привлекали для дачи показаний. Ничего полезного для себя по «делу Вавилова» следователи не услышали. Рожденный летать не cтанет ползать. Само существование академиков Вавилова и Кольцова было мощной преградой на пути шарлатанов от биологии. И судьба обоих была решена.
Причиной смерти Кольцова называли внезапный инфаркт. Документы 2-й станции скорой помощи Ленинграда говорят о другом (Архив РАН Ф 450, Оп. 2, Ед. хр. 28). В 17 часов 27 ноября 1940 года он съел в ресторане семгу. Стали развиваться слабость и признаки отравления. Известные средства не помогали. Началась непрерывная рвота, нарастала боль за грудиной. Больной был госпитализирован. Временами он терял сознание. Светила медицины были бессильны. В 10 утра 2 декабря его не стало. Вечером покончила с собой его жена и соратница Мария Полиевктовна. В последние годы постоянной травли мужа она носила в перстне цианид. Рихард Гольдшмидт напишет: «Это просто чудо, что в эпоху чисток и казней он умер своей смертью». Друг великого биолога ошибся. Чуда не произошло. Кольцов был не арестован, а казнен вождем.
У России была великая история помимо военной. Кольцов сильно обогнал свое время, по творческой мощи он был сродни героям Возрождения. Полностью оценить его идеи не сумели даже крупные ученые-кольцовцы – не пришло время. У нас до сих пор нет ни памятника, ни даже мемориальной доски ученому.