С. Капица - Жизнь науки

• Название: Жизнь науки
• Автор: С. Капица
• Издательство: Наука
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1973

Собрание предисловий и введений к основополагающим трудам раскрывает путь развития науки от Коперника и Везалия до наших дней. Каждому из 95 вступлений предпослана краткая биография и портрет. Отобранные историей, больше чем волей составителя, вступления дают уникальную и вдохновляющую картину возникновения и развития научного метода, созданного его творцами. Предисловие обычно пишется после окончания работы, того труда, благодаря которому впоследствии имя автора приобрело бессмертие. Автор пишет для широкого круга читателей, будучи в то же время ограничен общими требованиями формы и объема. Это приводит к удивительной однородности всего материала как документов истории науки, раскрывающих мотивы и метод работы великих ученых. Многие из вступлений, ясно и кратко написанные, следует рассматривать как высшие образцы научной прозы, объединяющие области образно-художественного и точного мышления. Содержание сборника дает новый подход к сравнительному анализу истории знаний. Научный работник, студент, учитель найдут в этом сборнике интересный и поучительный материал, занимательный и в то же время доступный самому широкому кругу читателей.

---

Николай Константинович Кольцов родился в Москве в семье бухгалтера. Романтический юноша, он с золотой медалью окончил гимназию и к 17 годам самостоятельно изучил немецкий, французский и английский языки. После окончания Московского университета, где его учителем был видный русский дарвинист М. А. Мензбир, Кольцов на два года едет за границу. Он работает в Германии и в Италии, там на знаменитой Неаполитанской морской научной станции формируются научные взгляды Кольцова, посвятившего себя решению основных проблем эволюции методами цитологии. После возвращения в Москву он становится приват-доцентом и читает в университете в течение многих лет курс общей зоологии.

Потрясенный поражением революции 1905 года Кольцов пишет свое гневное «Памяти павших». Брошюру конфискуют, а с руководством университета и профессором Мензбиром происходит резкое охлаждение отношений; Кольцов отказывается от защиты докторской диссертации и не получает профессуру. Он начинает преподавать в Московском городском народном университете, основанном золотопромышленником Шанявским, и на Высших женских курсах. Там он встречает Марию По-лиевктовну Шорыгину, которая вскоре становится его женой. Предвоенные годы отмечены работами Кольцова в области цитологии; он публикует ряд исследований, ныне ставших классическими. В эти же годы Кольцов становится первым редактором научно-популярного журнала «Природа».

В 1917 г. Кольцов-основатель Института экспериментальной биологии. Вокруг него начинает складываться мощный коллектив ученых. Основной задачей Института Кольцов считал исследование проблемы экспериментального видообразования. За много лет до открытия ДНК Кольцов прямо указывал на молекулярный механизм редупликации носителей наследственности, провозгласив принцип: «Каждая молекула от молекулы». Директором Института Кольцов был до 1938 г. Через два года, во время конференции в Ленинграде, он умер от сердечного приступа. Через день после смерти мужа скончалась Мария Полиевктовна. Кольцовых хоронили вместе; детей у них де было. Кольцов создал сильную научную школу. Как руководитель он искал в учениках не исполнителей своих идей, а сотрудников, коллег, которые вместе с ним целеустремленно решали общую проблему.

Мы приводим основные разделы предисловия к итоговой монографии Кольцова «Организация клетки» (1934), опустив только обширные автобиографические заметки автора.

ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТКИ

Жизнь определяется обычно, как непрерывный обмен веществ и непрерывная смена энергии в определенной, хотя также постоянно изменяющейся организованной системе. Из этого определения нельзя выкинуть ни одну из его частей, так как в отдельности и обмен веществ и смену энергии мы находим в самых различных явлениях природы, а организованные системы мы также встречаем и в атомах и в молекулах, в кристаллах и в солнечных мирах. Чтобы открыть подлинную специфичность жизненных явлений, необходимо глубже анализировать три основных особенности жизни: обмен веществ, смену энергии и форму системы — «морфу».

Всякий анализ жизненных явлений сопровождается неизбежно упрощением проблемы, так как для анализа мы всегда должны выделить какую-то часть сложнейшей исторически сложившейся и находящейся в непрерывном изменении системы живого организма; и мы изучаем эту часть без связи с целым, стремясь в то же время разложить на все более и более простые и понятные нам физические и химические компоненты. В нашем распоряжении нет вообще иного пути для анализа жизненных явлений, и все огромные успехи экспериментальной биологии, начиная с открытия кровообращения Гарвеем триста лет назад до последних достижений генетики, механики развития или учения о гормонах, получены нами именно по пути такого упрощающего анализа. Такое неизбежное упрощение, непрестанно обогащающее науку все новыми и новыми фактами, влечет за собой опасность искаженного миропонимания: лишь в том случае, если мы на нем останавливаемся, забывая о необходимости синтеза отдельных изученных нами частей в единое целое, имеющее свою историю и непрерывно изменяющееся.

Элементарный химический анализ организма, определение его состава из тех или иных химических элементов и выделение из него определенных химических веществ, будь это мочевина, углеводы, жиры, аминокислоты или стеролы, конечно, уводит нас очень далеко от представления

о живом организме, как развивающемся целом. Но мы никогда не откажемся от таких упрощений, так как хорошо понимаем, что без них нам не удастся построить научного представления о жизни. И пока мы не получим сколько-нибудь ясного понимания химической структуры белков — а мы должны признать, что о структуре белковой молекулы и о ее синтезе мы до сих пор почти ничего не знаем — общую синтетическую картину обмена веществ в организме мы должны строить лишь на основании непроверенных, не подтвержденных фактами гипотетических соображений.

Мы имеем основание думать, что в природе нет таких энергетических процессов, которые не сопровождались бы возникновением все новых и новых разниц потенциалов. Когда разницы выравниваются, процесс останавливается. Жизнь есть сложнейший и многообразный непрерывно текущий энергетический процесс, и при ее анализе мы всегда стремимся установить изменение разницы потенциалов для каждого из частичных потоков энергии, для каждого акта раздражимости. К сожалению, это удается лишь в исключительно редких случаях. И все же мы должны стремиться: к осуществлению таких анализов хотя бы в немногих простейших случаях, в надежде, что когда-нибудь нам удастся синтезировать энергетическую картину развивающегося яйца в формулах меняющейся разницы потенциалов в различных пунктах силового поля.

Анализ формы сопряжен с еще большими затруднениями и упрощениями, чем анализ обмена веществ и смены энергии. Форму организма, как правило, мы изучаем на трупах, т.е. уже на неживом объекте. Анализ строения организма на трупах сыграл огромную роль в развитии сравнительной анатомии и палеонтологии и положил основу для создания эволюционной теории. Но, пользуясь этим методом анализа строения организмов, мы чрезвычайно упрощаем всю проблему формы, выхолащиваем из нее элементы развития и каузальности. Синтетическая картина эволюции органических форм не вытекает непосредственно из данных анатомического анализа, а строится нами умозрительно при посредстве ряда гипотетических сопоставлений. Правда, мощное развитие молодой науки XX века — генетики дало в наши руки новый метод анализа формы, и когда-нибудь генетика станет действительно экспериментально-эволюционной наукой. Уже и теперь генетический анализ в некоторых случаях так далеко продвинулся вперед, что мы в состоянии по заранее намеченному плану синтезировать новые формы, так что этим уже вводится некоторый новый элемент каузальности в эволюционное учение, и сопоставляемые нами на основании анализа гипотезы подвергаются проверке на практике путем синтеза. Но, конечно, и здесь анализ привел к очень упрощенным представлениям: есть очень резкий качественный разрыв между комплексом заключенных в хромосомах генов и структурными особенностями организма. Несмотря на успешное развитие экспериментальной эмбриологии, этот разрыв до сих пор остается незаполненным фактическим материалом, и чтобы воссоздать цепь причинных связей, соединяющих заключенный в ядре яйца генотип с фенотипом развивающегося организма, нам приходится нагромождать одну на другую умозрительные гипотезы.

Учение о клетке с самого своего основания сто лет назад явилось одним из самых могущественных методов биологического анализа формы. Само собою разумеется, и здесь анализ сопровождался упрощением проблемы, и притом не только в первые десятилетия развития цитологии, когда на клетки смотрели как па строительные кирпичики определенной формы, но даже в то время, когда уже укрепилось представление о клетке как об элементарном организме, обладающем всеми жизненными свойствами. Конечно, многоклеточный организм не есть сумма тканей, а ткани пе только сумма отдельных клеток, по нам совершенно необходимо сумму разложить па слагаемые; и если мы когда-нибудь поймем, как происходит обмен веществ и смена энергии в той организованной обладающей определенной формой системе, которую мы вот уже в течение ста лет называем клеткой, то это расчистит путь для дальнейшего синтеза.

Проблеме организации клетки и посвящается настоящая книга, представляющая собран пе моих работ, напечатанных за последние тридцать с лишком лет. В своих экспериментальных исследованиях я шел по единственно доступному для экспериментатора пути анализа биологии клетки Я никогда не скрывал ни от себя, ни от читателя, что сложнейшая проблема жизни при анализе упрощается, и чем мельче выделяемые из суммы слагаемые, тем более интенсивным оказывается упрощение. Моим стремлением всегда было довести эти слагаемые до простоты химических и физических процессов, протекающих в молекулярных структурах, и мне кажется удавалось довести анализ очень близко к поставленной цели. За это меня порою называли «механистом», но, по-моему, совершенно неправильно, так как при анализе нельзя не быть «механистом», упрощением. И при анализе нельзя останавливаться па полпути: каждый желающий сказать свое слово исследователь должен стремиться довести упрощение до конца. И он совершенно прав, если только не забывает при этом о необходимости синтеза, который снова должен воссоздать из физических и химических слагаемых сложную картину жизни со всеми ее качественными особенностями. На новой стадия такое «сведение» биологических явлений к физике и химии не только вполне законно, но и необходимо: без него нельзя продвинуться далее.