Виктор Пекелис – Истории о «ненужных» открытиях (страница 20)

…Пастер заклеил письмо и снова занялся опытами. Кристаллы! Его глубочайшая привязанность, предмет его исследований. И первая его слава. Она пришла к пему заслуженно, оп ее заработал своим трудом.

К середине прошлого века паука накопила большой запас знаний о кристаллах. Но тот частный вопрос, который привлек Пастера, оставался неразгаданным.

Он всегда будет помнить, когда и с чего началось его увлечение кристаллами: с 14 октября 1844 года, со статьи знаменитого Митчерлиха, немецкого химика, которая была опубликована в «Известиях Парижской Академии наук».

Статья была полна загадок, полна непонятных фактов. И он читал и читал статью, пока не выучил наизусть. Потом обратился к работе французского ученого Ла Провосте. И в ней не нашел ответа на занимавшие вопросы. А труды почитаемого Пастером учителя, прославленного физика Био, давали только указание па важность проблемы.

Что было интересно и непонятно молодому химику?

Интересны и непонятны кислоты, получаемые из винного камня, – винная и виноградная.

Удивительным в кислотах было вот что: кислоты, и винная и виноградная, и их соли – «химические близнецы», похожие как две капли воды.

Один и тот же удельный вес, один и тот же химический состав п, казалось бы, одна и та же форма кристаллов.

Единственное, чем они отличались, – различным действием на поляризованный (направленный) свет. Винпая кислота – ее водный раствор – отклоняет поляризованный луч вправо. Водный раствор виноградной вовсе не отклоняет его. Как говорят химики, он оптически совершенно недеятелен.

В чем же фокус? Надо его разгадать.

Однако прежде следует изучить явление поляризации. II Пастер изучает поляризацию света настолько, что в 1847 году защищает при кафедре известного профессора Балара докторскую диссертацию по физике, посвященную явлениям, относящимся ко вращательной поляризации жидкостей. Он считает себя подготовленным к дальнейшим опытам еще и потому, что прочитал все написанное по этому вопросу. Чем больше он думал над «ненормальным» поведением кислот – они по всем законам «обязаны» были отклонять лучи одинаково, коль скоро имели одинаковые кристаллы! – тем чаще останавливался на мысли: уж так ли одинакова их одинаковость? Если они ведут себя по-разному, должно быть и различие в их структуре. Но как его найти?

«Все одинаково… Химически – да, – размышлял Пастер. – Но если… если они неодинаковы по форме? Ведь должны – их оптическое поведение об этом говорит – они быть чем-то неоднородны! Неоднородность по форме… А что же это, как не асимметричное расположение атомов?»

Но не слишком ли увлекли ученого рассуждения? Все, что он читал, а читал он работы авторитетных ученых, говорило ему: кристаллы одинаковы.

Но разве не стоит повторить опыты самому, чтобы убедиться в своей неправоте или… найти ошибки в предшествующих опытах.

Заметим, что спустя годы, когда уже прославленный на весь мир ученый оценивал свои работы, он говорил, что суть их сводилась к тому, как избегнуть ошибки там, где делали ее предшествующие исследователи.

Оставив виноградную кислоту, Пастер приступил к «разгадыванию» винной. И увидел, что Митчерлих не обратил внимания (Еще бы! Их так трудно различить!)… на чуть-чуть заметные грани.

Вот она, неправильность строения, в кристаллах кислот, которую он предчувствовал, предполагал! Ее называют гемиэдрией – половинчатостью!

Однако все-таки не ясно, почему поляризоваттный луч отклоняется вправо. И Пастер стал внимательно изучать обнаруженные им дополнительные грани. И оказалось, грани-крохи «примостились» в кристаллах винной кислоты справа. Может быть, виноградная кислота оптически недеятельна потому, что в ее кристаллах нет «гемиэдрического добавка»? Пастер был в этом убежден, когда решил проверить свою гипотезу.

Однако горько приходилось расплачиваться за такую уверенность: Пастер обнаружил, что у виноградной кислоты кристаллы тоже гемиэдричны…

Уже не с воодушевлением, а с усилием заставляет себя Пастер смотреть в микроскоп. И вдруг замечает – а ведь дополнительные грани, дающие гемиэдричность, разные: у одних кристаллов они лежат справа, у других слева. «Хорошо, попробуем их рассортировать, – не задумываясь, решает ученый. – Левые – в одну «кучу», правые – в другую».

Рассортировал. Что получилось? Два раствора: левый – из левых кристаллов, правый – из правых. Заставил их отклонять лучи. Отклоняют. Левый – влево, правый – вправо.

Так молодой химик получил два вида винной кислоты, оптически активной. А смешение этих двух видов н есть однажды искусственно полученная виноградная кислота, оптически инертная. И здесь же объяснение, почему ее трудно получить. Разве легко «взять» одинаковое количество правых и левых кристаллов, оптически нейтрализующих друг друга?

Он оказался «внимательнее» Митчерлиха, и Ла Провосте, и обожаемого Био! Надо немедленно рассказать о результатах Био…

Однако Био в них не поверил. Правда, он написал Пастеру корректное письмо: «Я с удовольствием займусь проверкой полученных Вами результатов, когда они будут Вами вполпе сформулированы и если Вы захотите доверить их мне».

Пастер вручил свои кристаллы Био. Но Био потребовал, чтобы Пастер получил их при пем. Молодой учепый согласился. Он и сортировал кристаллы в присутствии Био: настолько, мягко выражаясь, Био был осторожен. Затем маститый физик включился в работу сам. Он собственноручно приготовил растворы – левый и правый. Но Пастера это нисколько не беспокоило. Он знал, левый раствор отклонит луч влево, правый – вправо, несмотря на присутствие недоверчивого профессора: законы природы неумолимы.

Био был сражен: его ученик прав.

Био взял Пастера за руку и сказал ему: «Я так был предан науке всю мою жизнь, что ваше открытие заставило усиленно биться мое сердце». А затем потребовал у счастливого ученика написать серьезно аргументированный доклад на тему «Исследование о зависимости между формой кристаллов, их химическим составом и направлением их вращательной способности». Работа достойна быть прочитанной в Академии наук.

Через некоторое время Луи Пастер прочитал доклад, который принес ему безоговорочное признание ученых.

Увы, так было только один раз, только с первой его научной работой – признание без боя.

Мастер не очень удивлялся своему успеху. Он всегда считал, что из него получится незаурядный химик. Такое мнение о себе он внушил и своему верному, многотерпеливому другу – мадам Пастер, которая обмолвилась в письме к своему отцу: «Опыты, которыми он занят в нынешнем году, в случае удачи увенчают нас славой Галилея или Ньютона».

Пастер продолжал интересоваться кристаллами. Они превратились у пего в навязчивую идею: везде и всюду он разглядывал вещества с точки зрения кристаллографии. Иногда он доводил свои мысли, по мнению многих, до абсурда, уверенный в их правильности. Пастер считал, например, что несимметричные кристаллы, обладающие оптической активностью, обязательно указывают на органическое происхождение вещества, синтезированного живой клеткой.

Эту мысль ученого долгое время считали заблуждением. И лишь совсем недавно, с началом космических исследований, подтвердилась правильность столь спорного вывода. Было установлено, что все органические вещества, обнаруженные в метеоритах, оказались оптически неактивными. В связи с этим для поисков внеземной жизни предложено специальное автоматическое устройство, определяющее оптическую активность вещества, – так называемый «Зонд Пастера».

Увлечение Пастера-химика оптической активностью и послужило толчком к рождению Пастера-микробиолога.

Гипотеза несимметричности молекул живого не давала Пастеру покоя. Повсюду в природе он стал искать примеры такой асимметрии. Во время одного из экспериментов он заметил в продуктах брожения очень много несимметричных кристаллов. И уже не мог расстаться с мыслью, что брожение должно быть как-то связано с жизнедеятельностью.

Недаром говорят, что научный вкус существует так же, как существует вкус художественный и литературный. Иначе трудно объяснить, почему ученый связал брожение и жизнь. Он и сам не мог понять, почему он чувствовал, предугадывал между ними связь. Он только записал для памяти в книжечку: «В чем заключается брожение? Таинственный характер этого явления…»

С таинственным характером этого явления Пастер познакомился во время опытов с оптически пассивной виноградной кислотой, которая в присутствии плесневого грибка превращалась в активную – левовращательную.

Уж не пожирает ли грибок правые кристаллы?

Уж не он ли, непримечательная кроха, вызывает брожение кислоты, разлагая вещество, служа для него бродилом?

Вопрос поставлен. Надо искать ответ. Верный себе, Пастер сначала штудирует все, что известно о брожении.

Знали, что брожение и гниение определяются разложением органических веществ, в результате которого получаются снова органические вещества, но более просто организованные. Брожения в природе проистекают в гигантских масштабах. Они участвуют в сложном комплексе микробиологических процессов, в результате которых разлагаются все органические остатки на Земле, все трупы животных, все увядшие растения.

Знали, что брожение может происходить и в условиях, специально созданных для этого человеком. В результате брожения получались определенные продукты.