Луи Пастер
27.12.1822 г. – 28.09.1895
г.
Луи Пастер – французский химик и микробиолог,
член Французской академии. Его работы в области строения кристаллов и явления
поляризации легли в основу стереохимии. Как микробиолог он один из её основоположников,
создатель научных основ вакцинации и вакцин против сибирской язвы, куриной
холеры и бешенства. Пастер поставил точку в многовековом споре о самозарождении
некоторых форм жизни в настоящее время, опытным путём доказав невозможность
этого.
Его имя широко известно благодаря созданной
им и названной позже в его честь технологии пастеризации.
Биография
Род Пастеров прослеживается в приходских записях примерно с начала XVII
века. Это были крепостные крестьяне из деревни Рекульфо во Франш-Конте,
принадлежавшей монастырю Муте. Линия самого Луи Пастера ведёт начало от
1682 года, когда в Мьеже близ Нозеруа обвенчались Дени Пастер и Жанна Давид.
Этот Пастер был мельником в Лемуи, где служил графам Удресье. Прадед Луи
Пастера – Клод-Этьен – был самым младшим из восьми детей. Клод-Этьен Пастер
в тридцатилетнем возрасте выкупился с «будущим потомством по нисходящей
линии» из крепостной зависимости, что подтверждено нотариально актом от
20 марта 1763 г.
Отец Луи – Жан-Жозеф – родился в 1791 году, рано осиротел и воспитывался
тёткой и деловыми партнёрами её мужа, которые торговали лесом. Он даже
выучился грамоте, но далее освоил традиционное для семьи дубильное ремесло.
В 1811 году Жан-Жозеф Пастер был призван в наполеоновскую армию и воевал
во время Испанской кампании в 1812 – 1813 годах, дослужился до старшего
сержанта и за проявленную отвагу удостоился титула кавалера Почётного легиона.
В 1814 году Пастер вернулся в родной Сален-ле-Бен и вновь занялся кожевенным
делом. В 1816 году женился на дочери садовника Жанне-Этьеннете Роки, после
чего пара перебралась в Доль. Молодые обвенчались, когда Жанна была уже
на восьмом месяце беременности. Первый ребёнок Пастеров – сын Жан-Дени
– прожил недолго. В 1818 году у них родилась дочь Жанна-Антуана (Виржини),
именно она унаследовала семейное дело.
Следующий ребёнок – сын, названный Луи, – родился в пятницу 27 декабря
1822 года. Получал образование в колледже в Арбуа, где стал помощником
учителя. Позже работал младшим преподавателем в Безансоне. По совету учителей
в 1843 году поступил в Парижскую Высшую нормальную школу, которую окончил
в 1847 году. Будучи студентом, Пастер сделал первое открытие в области
химии. В 1848 году, изучая кристаллы винной кислоты, он пришёл к выводу,
что они состоят из ассиметричных молекул. Он обнаружил, что они представляют
собой оптические антиподы. Это открытие легло в основу нового направления
в химии – стереохимии. Благодаря открытию структуры кристаллов винной кислоты
в 26 лет он стал профессором физики в Дижонском лицее (1847 – 1848),
после – профессором химии в Страсбургском (1849 – 1854) и Лилльском (с
1854) университетах, в котором три года был деканом естественнонаучного
факультета. В 1856 году Луи Пастер стал директором по учебной части в Эколь
Нормаль.
Вторая докторская диссертация Пастера, защищённая в Эколь Нормаль, была
на тему «Исследования явлений, относящихся к вращательной поляризации жидкостей».
Изучение угла вращения плоскополяризованного света в оптически активных
жидкостях оказало влияние на научные интересы Пастера. Тема была ему подсказана
преподавателем кристаллографии Деляфосом, который заинтересовал Луи связью
между формой кристаллов, их составом и вращением плоскости поляризации.
В течение 1859 – 1864 годов он изучал теорию самозарождения микроорганизмов
и параллельно занимался процессами брожения в связи с массовой порчей вина
и пива при их приготовлении и перевозке. С 1865 года Луи Пастер начал изучать
причины эпидемии тутового шелкопряда на юге Франции, которая нанесла большой
урон шелководству. В 1867 – 1888 годах Пастер возглавил лабораторию физиологической
химии. После 1870-х годов Пастер практически полностью перешёл к проблемам
медицины (с 1873 года член Национальной медицинской академии) в связи с
личной драмой – трое детей учёного погибли от тифа.
В 1868 году Боннский университет удостоил Пастера степени доктора медицины
honoris causa, но после Франко-прусской войны в 1871 году он отказался
от неё по политическим мотивам. В 1888 году добился открытия в Париже Пастеровского
института, директором которого был до своей кончины и в склепе которог
был похоронен.
Умер Луи Пастер 28 сентября
1895 года. На момент смерти Пастеру было 72 года. Его могила некоторое
время находилась в Норт-Дам-де-Пари, а потом была перемещена в созданный
им Институт Пастера.
Научная работа
Первое открытие Пастера было слелано им в области химии. В 1848 году, изучая
кристаллы винной кислоты, он пришёл к выводу, что они состоят из ассиметричных
молекул. Первооткрывателем оптической активности органических веществ был
Жан-Батист Био, пригласивший Пастера для демонстрации опытов по работам
Мичерлиха, который, изучая винную и виноградную (рацемическую) кислоты,
в 1844 году пришёл к выводу, что эти кислоты тождественны по составу и
форме кристаллов и отличаются тем, что винная кислота вращает поляризованный
луч влево, тогда как виноградная кислота оптически неактивна. Природа и
число атомов, их расположение и расстояние друг от друга оставались неизменными.
74-летний Био оценил тщательность и осторожность проводимых Пастером опытов
и всячески одобрял его занятия. В дальнейшем учёный неизменно оказывал
Луи всяческую поддержку. Пастер выступил с докладом перед Академией наук,
в комиссию, заслушивавшую его выводы, входили, кроме самого Био, Дюма,
Балар и Реньо. Все результаты полностью подтвердились. Пастер, как и Био,
предполагал, что различное отношение к поляризованному свету у оптически
активных веществ объясняется расположением атомов в молекуле.
Выяснилось, что кислота, полученная при брожении, обладает оптической активностью
– способностью вращать плоскость поляризации света, в то время как химически
синтезированная изомерная ей виноградная кислота этим свойством не обладает.
Пастер пришёл к заключению, что кристаллы состоят из молекул различной
структуры, причём оба их типа при химических реакциях образуются с одинаковой
вероятностью, однако живые организмы используют лишь один из них (он обнаружил,
что в пустых бочках из-под вина один оптический изомер винной кислоты активно
потребляется бактериями, в то время как на другом бактнрий нет). Таким
образом, впервые была показана хиральность молекул (от греческого – «рука»).
В
1853 году Пастер получил премию Фармацевтического общества в 1500 франков
за работы в области кристаллографии рацемической виноградной кислоты, а
правительство произвело его в кавалеры ордена Почётного легиона, как и
его отца. Была сделана попытка ввести его в состав Академии, но на первых
порах она окончилась неудачей. Разочарованный Пастер заболел – его мучили
головные боли и спазмы в животе. В начале 1854 года он взял длительный
отпуск и вместе с семьёй отправился в Париж.
В сентябре учёный вернулся в Страсбург, где получил новое назначение –
деканом вновь открытого факультета естественных наук в Лилле. Назначение
было желанным для него – город был крупным промышленным центром, а факультет
был учреждён императорским указом от 22.08.1854 года для соединения теории
и практики «в области прикладных наук». Должность устраивала Пастера и
в сугубо бытовом отношении: жалованье декана было выше, в предоставленной
ему квартире было лабораторное помещение, которым профессор мог пользоваться
в любое время дня и ночи. Пастер провёл в должности декана три года и продемонстрировал
значительный административный и организационный талант. В частности, он
ввёл лабораторные занятия по всем дисциплинам и не уставал повторять, что
«теория – мать практики», а без теории практика – «это просто рутина, рождённая
привычкой». Он сопротивлялся решению Министерства народного просвещения,
что университет должен готовить школьных учителей, и настаивал, чтобы профессура
вела научную работу.
Вообще Пастера раздражало, что многие студенты были праздными любителями,
которые желали, чтобы их развлекали или сразу сообщали «полезные сведения»,
пригодные для немедленного употребления. Раздражала его и позиция промышленников
Лилля, которые пренебрегали фундаментальной наукой и не понимали, для чего
на производстве необходимы специалисты с высшим образованием. Со своей
стороны, Пастер отправлял своих студентов на практику на металлургические
производства в Бельгию и на измерение плодородия почв в северных департаментах.
Сам профессор преподавал методы и принципы отбеливания, рафинирования,
ферментации и выгонки свекловичного спирта – всё это были важные для Лилля
производства. Благодаря заказу владельца спиртзавода Эдуарда Биго Пастер
заинтересовался процессом брожения, поскольку хотел понять разницу качества
исходного сырья, получаемого из свекловичного сахара.
В
сентябре 1857 года освободилось место директора по учебной работе в Эколь
Нормаль. Пастер немедленно объявил о своём намерении претендовать на должность
в своей alma mater. 22 октября он получил пост директора. 34-летний Луи
Пастер переехал в Париж, и отныне вся его жизнь учёного была связана с
Эколь Нормаль. Помимо должности директора по научной работе, на Пастера
возложили «надзор за экономическими и гигиеническими вопросами, общей дисциплиной,
связь с семьями студентов». Чтобы продолжать начатые исследования, профессору
не единожды приходилось нарушать правила и изыскивать дополнительные средства.
Лабораторию он сначала оборудовал в двух мансардных комнатах здания Эколь
Нормаль и с 1864 года занимал отдельное крыло.
В 1862 году Пастеру удалось несколько улучшить свои лабораторные условия
благодаря императору Наполеону III, который прочитал его статью «Бюджет
и наука». Работы по болезням вина и пива, а далее и шелковичных червей
и домашнего скота оплачивало государство. Благодаря исследованиям брожения,
с 1862 года Пастеру выделили на эксперименты ежегодное пособие в 2000 франков.
8 декабря 1862 года, за несколько недель до своего сорокалетия, Пастер
был избран по секции минералогии в Академию наук (36 голосами «за» из 60).
Для него это было важным знаком признания со стороны научного сообщества,
однако его раздражало, что заседания Академии требовали частого личного
присутствия. Кроме того, с ноября 1863 по октябрь 1867 года Пастер читал
лекции в Академии изящных искусств, куда был избран «профессором геологии,
физики и химии применительно к изящным искусствам». Иными словами, он обучал
приготовлять и смешивать краски, масла и грунты.
В должности директора профессор Пастер много сил и времени уделял своим
административным обязанностям, а особенно – реформе Эколь Нормаль. Одной
из первых реформ стали увеличение числа ставок агреже-препараторов с трёх
до пяти и сокращение срока их контракта с 7 – 8 лет до двух, что должно
было увеличить конкуренцию среди выпускников, увеличить число докторантов
и расширить возможности для желающих заниматься наукой. Лучший из выпускников
с 1863 года назначался в лабораторию самого Пастера. Естественнонаучное
направление в Эколь Нормаль сильно зависело от факультета естественных
наук Сорбонны, поэтому Пастер ввёл собственный двухлетний курс, включающий
рассмотрение истории науки.
С 1864 года Пастер издавал журнал Annales scientifiques de l'cole normale
suprieure, в котором студенты и выпускники Эколь Нормаль могли публиковать
свои исследования в области физики, химии и естественных наук (после кончины
Пастера журнал стал целиком математическим). Об успехе пастеровских реформ
свидетельствует, что на 15 ежегодных мест в докторантуре Эколь Нормаль
претендовало до 200 – 230 человек. Пастер гордился тем, что даже лучшие
кандидаты в Политехническую школу предпочитали перевестись в Нормальную
школу, такие случаи имели место в 1861 и 1864 годах.
Однако крутой нрав и авторитарность Пастера не лучшим образом сказывались
на дисциплине и взаимоотношениях с профессурой и студентами. Пастер игнорировал
жалобы на качество еды и строгие порядки, а неповиновение (особенно студентов
– гуманитариев) приводило его в ярость. В марте 1863 года Пастер исключил
двух студентов, которые без разрешения покинули здание Школы; такая же
судьба ожидала курильщиков. Сам директор объяснял это нетерпимостью к игнорированию
его распоряжений. В результате три четверти студентов подписали петицию
с требованием его отставки, но после вмешательства Министерства народного
просвещения мир был восстановлен, отчисленные возвращены, а на остальных
были наложены менее строгие взыскания. Дальше последовало неуклонное ухудшение
отношений Пастера с властями и подчинёнными.
В июне 1867 года один из студентов написал открытое письмо в поддержку
речи сенатора Сент-Бёва о свободомыслии, которое было опубликовано в столичной
прессе. Это прямо нарушало запрет на любую политическую деятельность студентов
Эколь Нормаль, как индивидуальную, так и коллективную; кроме того, автор
письма с нескрываемой иронией писал о недавнем покушении на Наполеона III.
После его исключения студенты устроили манифестацию, во время которой прошлись
по улицам с кастрюлями на голове. В результате Пастер вызвал недовольство
и министерства, и студентов и заявил, что школа должна быть закрыта, а
сам он подаёт в отставку. Действительно, Эколь Нормаль была закрыта до
октября 1867 года, а далееа трое руководителей, включая Пастера, были заменены.
Ему предложили сначала пост генерального инспектора высшего образования
(но он снял свою кандидатуру), а далее место профессора химии в Сорбонне
и должность matre de confrences в Эколь Нормаль с сохранением квартиры
и лаборатории.
5 сентября 1867 года Пастер обратился с письмами к министру народного просвещения
и императору Наполеону III, в которых соглашался с должностью в Сорбонне,
но отказался от Эколь Нормаль. Взамен он потребовал построить в Эколь Нормаль
современную и оснащённую лабораторию физиологической химии, в которой он
мог вести собственные исследования; обосновал он это «необходимостью сохранения
научного превосходства Франции над конкурирующими нациями». В августе 1868
года на лабораторию было ассигновано 60 000 франков поровну Министерством
императорского двора и Министерством народного просвещения. Однако к началу
Франко-прусской войны и Парижской коммуны работы так и не были закончены.
Изучением процесса брожения Пастер занялся с 1857 года, опубликовав на
эту тему первый «мемуар». В этой статье речь шла о молочнокислом брожении.
Пастер «с исключительной убедительностью» (термин Имшенецкого) доказал,
что возбудителями брожения являются живые существа, способные к существованию
в отсутствие воздуха. Их размножение сбраживает молочный сахар с образованием
молочной кислоты. Для доказательства Пастер выращивал культуру бактерий
в прозрачном питательном бульоне и показал отличие молочнокислых бактерий
от дрожжей – возбудителей спиртового брожения. В этом же «мемуаре» Пастер
впервые высказал несколько теоретических положений, доказательство которых
потребовало двух десятилетий экспериментальной работы. В том же 1857 году
Пастер сделал и первое сообщение о спиртовом брожении.
В
то время господствовала теория Либиха, что процесс брожения имеет химическую
природу, хотя уже публиковались работы о его биологическом характере, не
получившие признания. К 1861 году Пастер показал (на материале спирта,
глицерина и янтарной кислоты) возможность маслянокислого брожения, вызываемого
строго анаэробными микроорганизмами. За эти достижения Пастер был в том
же 1861-м году удостоен премии Дженнера Французской академии наук и медали
Румфорда Королевского общества. Работа с причинами уксуснокислого брожения
в 1862 году впервые привела к переходу Пастера от проблем химии и кристаллографии
к вопросам биологии. Далее Луи Пастер доказал, что брожение есть процесс,
тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков, которые питаются
и размножаются за счёт бродящей жидкости.
В это же время Луи Пастер сделал ещё одно важное открытие. Он обнаружил
организмы, которые могут жить без кислорода. Для некоторых из них кислород
не только не нужен, но и ядовит. Такие организмы называются строгими (или
облигатными) анаэробами. Их представители – микробы, вызывающие маслянокислое
брожение. Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива.
Брожение оказалось анаэробным процессом, «жизнью без кислорода», потому
что на него отрицательно воздействует кислород. Напротив, окисление спирта
протекает при наличии кислорода, из-за чего Пастеру пришлось решать дилемму:
отказаться от определения этого процесса как брожения или признать наличие
брожений особого типа, которые не являются жизнью без кислорода. Выбрав
второе, Пастер стал родоначальником учения об окислительных брожениях –
раздела физиологии микробов.
В 1864 году к Пастеру обратились французские виноделы с просьбой помочь
им в разработке средств и методов борьбы с «болезнями вина» – изменениями
его вкуса, прозрачности, запаха и других свойств. В частности, мадам Бусико
– вдова основателя парижского универмага Bon March – передала на нужды
исследований около 100 000 франков. Итогом работы учёного стала монография
1866 года «Исследование о вине». Пастер выдвинул следующие теоретические
и практические постулаты: для улучшения качества необходимо регулировать
жизнедеятельность микробов, ибо нет болезней вина, возникающих без участия
микроорганизмов. Пастер доказал, что различные заболевания вызываются разными
микроорганизмами; следовательно, если вино и бутылки нагреть до 50 – 60°C,
то вино не будет портиться и выдержит продолжительную транспортировку.
Впоследствии этот метод был назван пастеризацией. Употребление различных
рас винных дрожжей напрямую сказывается на качестве вина, причём для получения
высококачественных сортов необходимо, чтобы поверхность бродящего вина
соприкасалась с воздухом. В процессе своих исследований Пастер обнаружил
и бактерии, образующие споры, что делало их чрезвычайно устойчивыми к длительному
кипячению, воздействию солнечных лучей и др. В связи с этим Пастер предложил
новый способ стерилизации – жидкостей паром в 120 °C под давлением, а твёрдых
предметов при 140 °C сухим жаром. Для этого использовался так называемый
«котёл Папена», от которого произошли современные автоклавы. Пастер даже
провёл специальные эксперименты, пригласив виноделов и специалистов-сомелье,
чтобы оценить изменение вкуса пастеризованного и непастеризованного вина.
На Всемирной выставке 1867 года Пастер за свой метод предохранения вина
удостоился золотой медали.
Завершение цикла работ по брожению было обобщено в монографии 1876 года
«Исследование о пиве». В его монографии множество важнейших выводов, носивших
как теоретический, так и практический характер. Все исследования Пастера
о брожениях касались исключительно углеродсодержащих веществ – сахаров,
спиртов и др. Однако его оппоненты – сторонники химической теории брожения
– не видели принципиальной разницы между брожением и гниением. Поэтому
ещё в 1863 году Пастер выпустил специальную работу, в которой обосновывал
биологический характер гниения, установив, что разложение микроорганизмами
белка приводит к образованию аммиака, углекислоты и воды. В 1876 году Пастер
вернулся к вопросу о гниении азотистых веществ и убедился, что разложение
мочевины осуществляется особой бактерией шаровидной формы, в результате
действия которой выделяется аммиак. Это было первым сообщением об аммонификации
мочевины. В дальнейшем один из микробов, разлагающих мочевину, был назван
в честь Пастера.
Над проблемой возможности самозарождения микроорганизмов Пастер работал
параллельно с исследованиями в области брожения в 1859 – 1864 годах. В
дискуссиях 1860-х годов эксперименты Пастера были направлены на доказательство
того, что у дрожжей и прочих микроорганизмов имеются «родители», уже содержащиеся
в исследуемой среде, и опровержение того, что микроорганизмы регулярно
возникают в подходящей для них органике. Согласно Пастеру, в воздухе, воде
и почве содержится множество рассеянных зародышей, которые будут размножаться
в популяции определённого вида, если окажутся в подходящих условиях внешней
среды. В своих экспериментах Пастер использовал герметически закупоренные
стеклянные колбы, в которые помещался стерильный образец дрожжевого экстракта.
В контрольных колбах печать ломали, заполняли внутренность воздухом и вновь
запечатывали. Такие эксперименты с воздухом проводились в разных местах,
в том числе в ледниках Французских Альп; опыты показали, что микроорганизмы
содержатся везде, но в Альпах их концентрация в воздухе в двадцать раз
меньше, чем в Париже.
Постановление комиссии Академии наук от 20 февраля 1865 года было сформулировано
чрезвычайно корректно и не содержало теоретических обобщений: оно лишь
констатировало, что Пастер добился заявленных результатов и доказал возможность
создания стерильной среды, а его оппоненты – нет. Растворы Пастера, хранившиеся
в Политехнической школе, сохраняли прозрачность более 80 лет. В 1869 году
Пастер был избран в иностранные члены Королевского общества. Работы Пастера
о самозарождении микроорганизмов и процессах брожения повлияли на антисептический
метод Джозефа Листера.
Когда в 1865 году Жан-Батист Дюма предложил Пастеру заняться болезнями
шелковичных червей, которые нанесли серьёзный урон прежде процветавшей
индустрии Юга Франции, учёный-химик обескураженно ответил, что даже никогда
не держал в руках кокона. Пастер в личных записях откровенно заявлял, что
вопрос шелководства был чужд его предметной области как химика и далёк
от личных интересов. Тем не менее, нуждаясь в средствах для своих исследований,
а также движимый патриотическими чувствами, Пастер согласился. В общей
сложности проект спасения шёлковой индустрии Франции занял пять лет, на
протяжении которых Луи Пастеру, его жене и студентам пришлось освоить экономику
производства, методы оценки качества грены, получаемой из разных стран,
практические приёмы выращивания гусениц и прочее.
В ответ на своё согласие, обусловленное, кроме прочего, длительными уговорами
со стороны Дюма, Пастер выдвинул ряд встречных условий: он брал с собой
ассистентов из числа студентов, а суть проекта должна была утаиваться от
прессы, во избежание возможного провала. Ситуация была катастрофической:
если в начале XIX века Франция обеспечивала примерно 10 % мирового производства
шёлка-сырца (26 000 тонн коконов в год), то к 1865 году это число снизилось
в шесть раз, и эпидемия охватила всю Европу и ближневосточные регионы.
Незаражённую грену пришлось покупать в Японии, однако эпидемия не утихала.
Болезнь получила названия «пебрина» – от местного названия перца: червь
покрывался чёрными точками, похожими на молотый перец. Только за три сезона
(1865 – 1867 гг.), удалось осознать, что эпидемия у шелковичных червей
вызывалась двумя разными болезнями.
Пебрина провоцировалась некими блестящими тельцами, которые имелись в тканях
поражённых червей и отсутствовали у здоровых. Другая болезнь получила название
флашерия, её возбудителями были стрептококки, вызывавшие у червей вялость
поведения и дряблость внешнего покрова. Основной причиной гибели гусениц
была пебрина, на исследование которой Пастер бросил главные силы. Учёный
установил, что возбудитель пебрины содержится в пыли червоводен, разносится
испражнениями больных червей на тутовых листьях, что приводит к заражению
здоровых гусениц.
Свои работы по шелководству Пастер обобщил в фундаментальном двухтомном
труде, опубликованном в 1870 году и содержащем огромное количество описаний
конкретных экспериментов. Работы по шелковичным червям сыграли выдающуюся
роль в научной эволюции Пастера. Он впервые на практике работал с патологией
живых существ, наблюдал за реакцией живого организма на размножающиеся
в нём микробы и занимался выяснением роли последних как возбудителей болезней.
Для Пастера открылась известная аналогия в роли микробов при брожениях
и при болезнях. В обоих случаях происходит изменение среды, в которой развиваются
микробы, и микроорганизмы являются причиной брожения или болезни, а не
следствием. Работая с шелкопрядом, Пастеру пришлось столкнуться с передачей
болезни по наследству, исследовать условия, способствующие эпидемии (эпизоотии),
и разрабатывать методы борьбы с заболеванием. Таким образом, это была «прелюдия»
к его исследованиям патогенных микробов.
Пастер, только установив биологическую сущность брожений, сразу предположил,
что результаты его исследований в конечном итоге могут пригодиться и в
медицинских исследованиях. Ещё в 1862 году, обосновывая выделение дополнительных
фондов на свою лабораторию в Эколь Нормаль, учёный писал о близости причин
брожений и болезней живых существ, особенно заразных. Это противоречило
системе взглядов, которые исповедовали медики середины XIX века. Разные
школы предполагали сочетание внешних (нездоровая среда) и внутренних факторов
(дисбаланс жизненных процессов организма), влияние наследственности и –
особенно – действие «миазмов» (сточных вод, отходов боен или болотных испарений).
Статистика служила подтверждением последней теории: в промышленных районах
Лондона или Парижа смертность была выше, а продолжительность жизни ниже,
чем в окружающих сельских.
Пастер, закончив изучение болезней шелковичных червей и брожений в пивоваренной
промышленности, обратился к исследованиям сибирской язвы, в изучении причин
которой наметился некоторый прогресс к середине 1870-х годов. Во-первых,
были сделаны наблюдения, что вспышки заболевания у крупного рогатого скота
происходят из года в год на одних и тех же пастбищах. Несколько исследователей
почти одновременно выделили микроскопический возбудитель из крови заражённых
животных. Казимир-Жозеф Давен занимался работами по сибирской язве в то
же самое время, что и Пастер – брожениями, и был знаком с его статьями.
Давен смог искусственно заразить здоровых животных, вводя им палочковидные
бактерии, которые выделил из крови больных животных, а также из земли на
заражённых пастбищах. Однако ему не удалось объяснить механизма передачи
заражения. В 1876 году Роберт Кох опубликовал статью «Этиология сибирской
язвы», в которой описал опыты, в которых установил, что при нагреве и высушивании
бактерии сибирской язвы образовывали споры, что объясняло причину заболевания
в определённых местах.
Для Пастера оказалась чрезвычайно продуктивной методика Коха – последовательное
пересевание культур бактерий с последующим ослаблением концентрации. Изолировав
культуру возбудителя, Пастер мог пересевать её как в бульоне, так и в моче;
при этом культура бактерии оседала на дно колбы, тогда как прозрачная жидкость
наверху при введении подопытным животным была безвредна. Луи Пастеру удалось
доказать, что чуть ли не несколько бактерий способны убить животное. Кроме
того, он разъяснил, как захоронение заражённых животных распространяет
возбудителя эпидемии через дождевых червей. Пастер собирал дождевых червей
с мест захоронений сибиръязвенных животных и заражал препаратом содержимого
их кишечника экспериментальных животных – морских свинок, доказав правильность
своего предположения. Таким образом, Пастер, не имея ни медицинского, ни
биологического образования, полностью посвятил себя иммунологии.
К тому времени существовал метод прививки ослабленной формы заболевания
только одной болезни для выработки иммунитета, а именно – оспы. Этот метод
получил название «вакцинации» от латинского названия коровы – vacca. Пастер
использовал его как нарицательное для любых форм иммунизации. Параллельно
учёный разрабатывал проблемы экспериментального метода. Например, он установил,
что куры не болеют сибирской язвой, поскольку температура их тела выше
оптимума для развития сибиръязвенных бацилл. Когда он предпринял попытку
заражения кур бациллой сибирской язвы, он ставил подопытных особей в холодную
воду, после чего заражение наступало. Однако далее заражённых кур обёртывали
в вату, повышали температуру их тела до 45 °C и добивались излечения. Для
метода Пастера характерно изыскание новых подходов к работе через изменение
методики.
Работая с посевами возбудителя куриной холеры, Пастер и его команда убедились,
что при впрыскивании цыплятам старой культуры заражения не происходит.
Далее при введении свежих посевов (с молодой культурой) тем же цыплятам
они также не заболели. Напротив, при введении той же свежей культуры ранее
не привитым цыплятам они гибли. Можно считать установленным, что
в своей работе в области иммунологии Пастер – в физическом смысле тоже
– сильно зависел от коллектива первоклассных исследователей, работавших
в его команде: кроме Эмиля Ру – Шарля Шамберлана, Луи Тюилье и Эмиля Дюкло.
Ру, однако, выделялся на их фоне абсолютной преданностью своему патрону,
хотя это не исключало реализации собственных идей и амбиций. Работая в
пастеровской лаборатории с 1878 года, Ру привнёс в его работу базу фундаментальной
медицины.
Однако Пастер всегда оставался патроном этой группы, который принимал на
себя не только почести, но и критику, причём зачастую крайне некорректную
по форме и содержанию. Хотя Пастера зачастую критиковали выдающиеся учёные
– Либих или Брефельд, отвечая, он никогда не переходил некой грани. Между
тем после доклада Пастера о причинах и предупреждении куриной холеры во
Французской академии медицины в 1880 году произошёл большой скандал. Авторитетный
врач-ортопед, старейший член Академии 80-летний Жюль Герен категорически
отказывался верить в микроорганизмы как источник заражения и попытался
оскорбить Пастера действием, а на следующий день после доклада вызвал его
на дуэль. Посредником выступил лично президент Академии, который с величайшим
трудом отговорил обе стороны от резких действий.
В
1880 году парижский муниципалитет предоставил Пастеру пустующие земли у
Коллежа Рольна для обустройства вольеров для лабораторных животных. После
успеха в разработке вакцин против куриной холеры и сибирской язвы Пастер
стал получателем примерно 10 % всех расходов французского бюджета на научные
исследования. Пастер, превосходно владея искусством полемики, никогда
не рассматривал научные дискуссии в качестве разновидности риторики и не
считал, что они заканчиваются только логическими заключениями. Ведущая
роль отводилась опытам. Чрезвычайно эффектными для карьеры Пастера оказались
эксперименты во время разбирательств вокруг сибирской язвы в 1881 году.
Как показали
опубликованные архивные материалы, Пастер тогда сильно рисковал, ибо в
1880 году выпустил статью, в которой утверждал, что ослабление вирулентности
возбудителя сибирской язвы достигается теми же методами, что и при куриной
холере, – микроб поражался содержащимся
в воздухе кислородом; разработка же вакцины ещё только начиналась. Против
выступил известный ветеринар Ипполит Россиньоль, который также не верил
в микробиологическую природу заболеваний. От имени местного ветеринарного
общества он предложил Пастеру провести публичный эксперимент на ферме в
Пуйи-ле-Фор, для которого был готов предоставить большое стадо животных.
Пастеру пришлось срочно вызывать из отпуска Ру и Шамберлана, поскольку
метод ослабления вирулентности сибирской язвы кислородом не сработал.
Ру выяснил,
что работу над вакциной параллельно ведёт профессор ветеринарной академии
Тулузы Жан-Жозеф Туссен, используя карболовую кислоту. Эксперимент с антисептическим
ослаблением сработал. 5 мая команда Пастера отправилась в Пуйи-ле-Фор и
ввела вакцину по методу Туссена 24 овцам, 6 коровам и 1 козе. 17 мая животным
был привит более сильный штамм. 31 мая эксперимент достиг кульминации:
привитые животные получили смертельную дозу бацилл сибирской язвы вместе
с контрольной группой невакцинированных 24 овец, 4 коров и 1 козы. К тому
времени этот эксперимент получил широкую огласку, при впрыскиваниях 31
мая присутствовало не менее 150 человек. 2 июня предстояло оценить, какие
животные заболели и умерли.
Накануне стало
известно, что заболели несколько вакцинированных овец, что вызвало ярость
Пастера, однако наутро, когда предстояло ехать на ферму, доставили телеграмму,
что опыт полностью удался. В Пуйи-ле-Фор Пастера, Ру и Шамберлана встречала
огромная толпа; с исследователями отправились несколько французских политиков
и корреспондент лондонской «Таймс». Все привитые животные выжили, инфицированные
невакцинированные умерли, за исключением двух овец и козы.
Эксперимент
в Пуйи-ле-Фор вызвал большой резонанс в мире и подавался в прессе как «обращение
неверующих в микробиологическую веру» (обыгрывалась и фамилия учёного:
«Пастер – пастор»). К 1894 году было
привито 3,4 млн овец во всей Франции. Пастер получил за эти достижения
Большой крест Почётного легиона, а Ру и Шамберлан
– стали его кавалерами. Пастер из авторитетного учёного превратился
в публичную фигуру. В день эксперимента пришли известия о кончине академика
Литтре, что открывало Пастеру путь в ряды «бессмертных»
– членов Французской академии. Действительно, в 1881 году Пастер
получил кресло № 17 во Французской академии. После 1882 года французское
государство за заслуги перед Республикой присудило Пастеру ежегодную пенсию
в 25 тысяч франков, что вдвое превосходило профессорское жалованье и составляло
половину состояния его родителей, объявленное им накануне свадьбы. В дальнейшем
пожизненная пенсия Пастера была завещана его вдове и детям.
Над бешенством
Пастер систематически начал работать в конце 1880 года. Обращение его именно
к бешенству объяснялось двумя причинами: во-первых, что болезнь поражала
и животных, и людей, то есть представляла естественный переход от ветеринарии
к медицине. Во-вторых, данное заболевание, хотя и поражало относительно
малое число людей, было чрезвычайно опасным и оказывало большое влияние
на общественное сознание. Первоначально Пастер пытался отыскать возбудителя
бешенства микроскопическим путём, исследуя слюну заражённых людей и животных,
но не добился успеха; тогда никто не знал, что фильтрующийся вирус бешенства
имеет крайне малые размеры. Было принято решение заниматься культивированием
вируса (этот термин Пастер широко применял как синоним «возбудителя» вообще)
непосредственно в живых организмах.
Одним из наиболее
тяжёлых аспектов в исследовании бешенства был неопределённо большой инкубационный
период заболевания. Для начала необходимо было найти метод надёжной передачи
возбудителя от одного лабораторного животного к другому, а также сократить
время заболевания. Эмиль Ру, понимая, что вирус поражает нервную систему,
принял решение напрямую работать с мозгом. Для этого он провёл трепанацию
черепа подопытной собаки и ввёл ей препарат нервной ткани животного, умершего
от бешенства. Метод сработал: лабораторные собаки умирали в срок до двух
недель после заражения. Однако быстрой изоляции возбудителя бешенства и
его ослабления не получалось. Пришлось не менее 90 раз перезаражать лабораторных
животных – морских свинок, собак, кроликов
и обезьян. К 1884 году Пастер был готов обнародовать предварительные результаты
работ.
В феврале
и мае он представил доклады в Парижской академии наук, а в августе совершил
поездку в Копенгаген на Всемирный медицинский конгресс. В своих докладах
Пастер (на материале кроликов и морских свинок) описал технику последовательного
заражения и ослабления вируса и объяснил, что ослабление происходит примерно
через 25 промежуточных стадий. Ослабленный вирус тогда удалось получить
только в организме подопытных обезьян. На выступлении в Копенгагене Пастер
объявил, что ему удалось сделать 23 собаки полностью невосприимчивыми к
бешенству. В этом же докладе исследователь прямо задавал вопрос о том,
каким образом можно выработать иммунитет к бешенству у человека. Разброс
инкубационного периода у человека необычайно велик
– от месяца до года, что также ставило дополнительный вопрос, можно
ли иммунизировать человеческий организм уже после укуса бешеным животным,
но ещё до клинических проявлений заболевания.
В течение
1884 года удалось отработать надёжный метод ослабления вируса бешенства.
Действительным его изобретателем был Эмиль Ру, однако приоритет публично
был закреплён за Пастером. Метод заключался в сушке на воздухе спинного
мозга кролика, заражённого бешенством. Теперь ежедневно один из ассистентов
Пастера препарировал лабораторных кроликов, умерших от бешенства, и подвешивал
их спинной мозг на просушку в колбу. Далее препарат нарезался и помещался
в стерильный бульон. Схема вакцинации была многоступенчатой: в первый день
вводился 14-дневный препарат, который не заражал подопытную собаку. Далее
каждый день вводился всё более и более свежий препарат; последняя, четырнадцатая,
инъекция гарантированно убивала неиммунизированное животное. Следующий
шаг предусматривал испытания на людях, но Пастеру препятствовали этические
проблемы. Уже с конца 1884 года он получал письма с просьбами о помощи
заражённым людям, но неизменно отвечал, что не решается взять на себя такую
ответственность.
В октябре
1885 года мировой сенсацией стала статья Пастера о доказанном предотвращении
заболевания бешенством у 9-летнего Йозефа Майстера и 15-летнего Жан-Батиста
Жюпиля. В действительности, как явствует из лабораторных журналов Пастера,
первыми получили вакцину против бешенства некий Жирар (61 года от роду)
в мае 1885 года и 11-летняя Жюли-Антуанетта Пуон в июне того же года. Оба
были укушены бешеными собаками. Жирар обратился в госпиталь Некер, врач
которого (член Медицинской академии) Жорж Дюжарден-Бёмез обратился к Пастеру.
Больному была введена одна доза вакцины, после чего наступило видимое улучшение,
и его выписали. О дальнейшей его судьбе ничего не известно. Пуон, укушенная
в мае, была помещена в больницу Сен-Дени с очень тяжёлой симптоматикой
и скончалась после получения второй дозы вакцины. Через две недели после
смерти девочки, 6 июля 1885 года из Эльзаса прямо в лабораторию Пастера
мать привезла Йозефа Майстера, сильно искусанного бешеной собакой; с ними
приехал хозяин собаки – бакалейщик
(он же и пристрелил бешеное животное). После совещания со специалистом-педиатром
медицинского факультета Парижского университета Жозефом Гранше и доктором
Вюльпианом – коллегой по Академии медицины
– Пастер решился сделать Йозефу полный цикл иммунизации, который
до того был проверен лишь на собаках.
Мальчика с
матерью разместили в лаборатории Пастера, а не в больнице. Первая инъекция
была сделана Гранше того же 6 июля – всего
через два дня после укуса бешеной собакой; весь курс уколов проделал именно
Гранше, поскольку у Пастера не было медицинской квалификации. К тому времени
было иммунизировано всего 40 собак, и для половины из них ещё не истекли
контрольные экспериментальные сроки. Майстер не заболел, раны его затянулись
без последствий, а полностью измученный Пастер вместе с женой уехал в Арбуа.
И для учёного, и для Франции это стало не столько научным, сколько политическим
триумфом, поскольку мальчик прибыл из утраченного во Франко-прусской войне
Эльзаса. В сентябре Пастер был вынужден заняться лечением второго своего
пациента – пастуха Жюпиля, происходившего
из-под Арбуа, которого сильно искусала бешеная собака, пока он спасал от
неё других мальчиков. После успеха Пастер смог объявить об экспериментах
публично.
Успех Пастера
вызвал невероятный ажиотаж в обществе, а президент Академии наук публично
заявил, что достижение учёного – «одно
из величайших свершений, когда-либо совершённых в медицине». Каждый день
с 11 часов выстраивалась очередь на осмотр к доктору Гранше; со временем
приём вели уже трое врачей. В первый месяц после объявленного успеха в
лаборатории были вакцинированы 68 человек. Через год этот показатель достиг
2490 человек из 18 стран.
Были и неудачи:
из 19 русских крестьян Смоленской губернии, покусанных бешеным волком,
умерли трое; скончался англичанин, укушенный бешеным котом (он сильно напивался
и пропускал прививки); сам Пастер больше всего переживал из-за смерти 10-летней
Луизы Пеллетье, сильно укушенной в голову за месяц до начала лечения. После
этого Луи Пастер настаивал, что в тяжёлых случаях
– укусах в голову или лицо – необходимо
более интенсивное лечение, введение вакцины не один, а два или три раза
в день, и многократное повторение иммунизации. Однако Ру и Гранше убедили
его, что данный метод чрезмерно опасен. По сути, массовая иммунизация людей
во второй половине 1885 года были экспериментальным периодом, когда метод
вырабатывался методом проб и ошибок, и это вызывало много нападок на учёного.
В мае 1886
года из России к Пастеру для иммунизации по решению земской управы Санкт-Петербургского
уезда прибыл русский врач Леонид Иванович Воинов (1853
– 1905), сопровождая семь крестьянских детей, укушенными бешеными
собаками. Луи Пастер в октябре 1886 года огласил отчёт, где было указано,
что из 1700 привитых граждан Франции и Алжира умерли только десять человек,
что составляло половину процента. При статистике, что умирал один из шести
укушенных, получалось, что было спасено более 200 человек от крайне мучительной
смерти. Французские критики чаще нападали на отсутствие профильного
– медицинского – образования
у Пастера и ненадёжность его методов, а также на возможность заражения
от вакцины.
Главным французским
критиком стал Мишель Петер – дальний
родственник Мари Пастер. В результате Пастер принял решение отстраниться
от полемики и, передав все полномочия Вюльпиану, Гранше и Ру, зиму 1886
– 1887 года вместе с семьёй провёл в Италии. Пастеру пришлось вернуться
в Париж после драматических испытаний: на Пепельную среду 1887 года вилла,
где жили супруги Пастер, их дочь Мари-Луиза, зять Рене Валлери-Радо и внуки
Камилла и Луи, оказалась в зоне землетрясения; никто не пострадал, но оставаться
было невозможно.
В Париже оказалось,
что никакая критика не способна помешать превращению Пастера в общественное
явление и «памятник самому себе». В прессе его называли «Le Bon Pasteur»
– обыгрывая фамилию, которая могла означать и «пастора», и «пастыря».
Доктор Вюльпиан, руководивший иммунизацией против бешенства, на заседании
Медицинской академии одним из первых выдвинул идею основания Института
Пастера – специализированного научно-исследовательского
учреждения для исследования микромира и разработки вакцин и методов иммунизации.
Всего к 1935
году было привито от бешенства 51 057 пациентов, из которых скончался всего
151 (0,29 %). Сам же Луи Пастер постепенно слабел и в физическом и интеллектуальном
смысле всё более зависел от своих коллег –
Ру,
Шамберлана, Мечникова – и мадам Пастер,
которая неизменно читала ему вслух и вела переписку. На склоне жизненного
пути Пастер временами сожалел о несделанном, например, что он уже никогда
не вернётся к проблемам молекулярной асимметрии. 70-летие Пастера было
торжественно отпраздновано в Сорбонне, где 27 декабря 1892 года состоялось
грандиозное театрализованное действо. Пастер с трудом передвигался после
инсульта, и его вёл под руку лично президент Франции Сади Карно, а приветствовал
барон Джозеф Листер.
Речь вместо
отца прочитал Жан-Батист Пастер, в кратких заметках речь шла о вере в то,
что наука и мир победят тьму невежества и войны. Молодых людей, присутствующих
на церемонии, Пастер призвал «жить в безмятежном мире лабораторий и библиотек».
К тому времени Эмиль Ру и его ассистент Александр Йерсен уже два года работали
над вакциной против дифтерии и успешно представили её на Всемирном конгрессе
гигиены и демографии в Будапеште в 1894 г.
Луи Пастер
скончался вечером субботы 28 сентября 1895 года в шато Вильнёв-л’Этан близ
Гарша, принадлежавшем Пастеровскому институту. Постановлением французского
правительства были назначены государственные похороны; торжественная месса
и захоронение состоялись 5 октября в соборе Нотр-Дам в присутствии вновь
избранного президента Феликса Фора, великого князя российского Константина
Константиновича и греческого принца Николая. Торжественную речь произнёс
министр народного просвещения Раймон Пуанкаре. Эдмон Гонкур записал в тот
день в дневнике, обыгрывая фамилию Пастера
– «Пастырь» – «возможно, он
унаследовал то, что ранее принадлежало Богу». Пастер являлся главным французским
национальным героем с середины 1870-х годов, а после победы над бешенством
в 1885 году его слава стала всемирной.
В копилке учёного более 200 орденов и наград, полученных им ещё при жизни.
Среди них: Медаль Румфорда (1856), Медаль Копли (1874), Медаль Альберта
(Королевское общество искусств) (1882), Медаль Левенгука (1895),
Орден Меджидие 1-й степени, Орден Святой Анны 1-й степени
с алмазами... Он был Командором ордена Розы (Бразилия), Кавалером Большого
Креста ордена Почётного легиона, Кавалером ордена Сельскохозяйственных
заслуг (Франция). Незадолго до смерти микробиолог
был удостоен медали «Благодетель человечества» за грандиозный вклад в борьбу
со смертельными болезнями. Его именем названы сотни улиц и площадей по
всему миру, а в 1961 году имя Пастера получил даже кратер на Луне. Ко дню
смерти Луи Пастера приурочен Всемирный день борьбы против бешенства – памятная
дата, отмечаемая ежегодно.
Пастер по-прежнему
рассматривается как спаситель человечества, и религиозный аспект в его
мифологии заметен гораздо больше, чем в юбилеях других выдающихся учёных.
Десятилетия попыток разоблачения не оказали существенного влияния на пастеровский
миф. Празднование в 1995 году столетия со дня кончины Пастера захватило
не только Францию, но и другие страны мира. Газета «Le Figaro» посвятила
юбилею специальный выпуск, который содержал материалы как по биографии
самого Пастера, так и по работе его института в наши дни; одно не отделялось
от другого. Газета «Le Monde» присоединилась к определению минувшего века
как «века Пастера»; в юбилейном выпуске была опубликована большая статья
Доминика Лекура и ряд рецензий на книги о Пастере. Была проведена и столетняя
выставка в Институте Пастера, которая продемонстрировала триединство мифа
об основателе науки, националистического подтекста и преемственности в
науке.
В
оглавление