Жизнь и творчество Луи Пастера

Содержание 

Введение

      Белые халаты на улице Ру так же привычны глазу парижан, как скромные блузки продавщиц из универмагов Риволи и вольная пестрота рубах Монмартра.

      Белые халаты — живая эмблема улицы  Ру ее слава, напоминание о трудах сегодняшнего дня, воспоминания о ее великом прошлом: на улице Ру в  Париже находится Институт Пастера. В стенах этого здания жил и работал великий человек, подаривший миру новую науку — микробиологию. Жизнь Луи Пастера глубоко драматична, его характер удивительно противоречив. Отважный в работе, робкий в жизни, целеустремленный и постоянно меняющий объекты своих исследований, слезливо-сентиментальный и теряющий голову в коротких вспышках гнева, не лишенный любви к броской фразе и осторожный в своих выводах — таков Луи Пастер. Он не пил сырого молока и мыл каждую вишню кипяченой водой, но не боялся брать пипеткой слюну из пасти бешеной собаки и бесстрашно работал у коек холерных больных. Когда его коллега Девиль намекнул, что это опасно, он спокойно спросил: «А долг?» «Тон его при этом стоил целой проповеди»,— вспоминал Девиль.

      Этот  человек, который зажег на небосклоне науки целое созвездие ярчайших открытий, должен был всю жизнь отстаивать свои истины в бесполезных, утомительных, иссушающих мозг спорах. Немало найдется других ученых, которые испытали то же число незаслуженных оскорблений и обид, насмешек и издевательств, как Луи Пастер.

      В реферате мы рассмотрим основные вехи жизни и творческого пути этого  великого человека. 
 
 
 
 

1. Основные  вехи жизненного пути Луи Пастера

      Луи Пастер родился 27 декабря 1822 года. Он был  сыном отставного французского солдата, владельца небольшого кожевенного завода в местечке Доль.

      Луи вырос в большой дружной семье. Отец Пастера, не получивший никакого образования, почти неграмотный  человек, мечтал видеть сына образованным мужчиной и старался развить в  нем стремление к знаниям. Сын радовал его своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Луи много читал, любил рисовать, но, пожалуй, ничем особенно не выделялся из среды своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением позволяли предвидеть в нем будущего ученого.

      Несмотря  на слабое здоровье и недостаток средств, Луи Пастер с успехом завершил обучение сначала в колледже в  Арбуа, а затем в Безансоне  Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую нормальную школу, готовящую учителей для средней школы. Луи особенно увлекся химией и физикой. В школе он слушал лекции Балара. А знаменитого химика Жана Батиста Дюма ходил слушать в Сорбонну. Работа в лаборатории захватила Пастора. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе

      Закончив  школу в 1847 году, Луи Пастер сдал экзамены на звание доцента физических наук. А спустя год защитил докторскую диссертацию. Тогда Пастеру еще  не было и двадцати шести лет, но он уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов.

      В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором  физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года и даже вступил в Национальную гвардию.

      В 1849 году Пастер женился на Мари Лаурен. У них родились четверо детей. Но двое их них, к сожалению, умерли совсем маленькими. Их семейные отношения  были образцом для подражания. Луи  и Мари уважали другу друга, ценили юмор.

      В 1854 году Луи Пастера назначают  деканом факультета естественных наук в Лилле. Со свойственной ему острой наблюдательностью. Пастер заметил, что  асимметричные кристаллы встречаются  в веществах, образующихся при брожении. Он заинтересовался явлениями брожения, стал изучать их, и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер — химик и физик — впервые прикоснулся к увлекательной области биологии.

      В 1857 году Л.Пастер вернулся в Париж  в качестве вице директора Высшей нормальной школы. Он не имел первое время самостоятельной кафедры и лаборатории для работы, вследствие чего вынужден был устроить лабораторию на собственные скромные средства на чердаке школы. Из этой небольшой лаборатории вышли его крупнейшие работы по микробиологии.

      В 1862 году Пастера выбрали членом «института»  по отделению минералогии, а через  несколько лет постоянным секретарем института. В 1867— 1876 годах он занимал  кафедру химии Парижского факультета.

      Луи Пастер охотно занимался изучением практических проблем. Когда французские виноделы обратились к нему с просьбой помочь им в разработке средств и методов борьбы с болезнями вина, он в 1864 году приступил к изучению этого вопроса. Результатом его исследований явилась монография, в которой Пастер показал, что болезни вина вызываются различными микроорганизмами, причем каждая болезнь имеет особого возбудителя.

      Война 1870 года между Германией и Францией произвела на Пастера удручающее впечатление: он долго не мог вернуться  к нормальной спокойной работе. После этой войны он послал энергичный отказ медицинскому факультету боннского университета, который за несколько лет перед тем в уважение его научных заслуг присудил ему степень доктора медицины.

      В 1874 году палата депутатов в признание  выдающихся заслуг перед родиной назначила ему пожизненную пенсию в 12 000 франков, увеличенную в 1883 году до 26 000 франков. В 1881 году Луи был избран в члены французской академии.

      Начав с разгадки «болезней» вина и пива, гениальный ученый Луи Пастер всю свою дальнейшую жизнь посвятил изучению микроорганизмов и поискам средств борьбы с возбудителями опасных заразных болезней животных и человека.

      В 1880 году Луи Пастером был найден способ предохранения от заразных заболеваний введением ослабленных возбудителей, который оказался применимым ко многим инфекционным болезням и сыграл громадную роль в борьбе с ними.

      Публичная проверка эффективности вакцинации против сибирской язвы, проведенная  в 1881 году, блестяще подтвердила ценность метода, предложенного Пастером.

      В 1882 году Луи Пастер со своими сотрудниками начал изучение краснухи свиней. Выделив  возбудителя, ученый получил ослабленные  культуры этого микроба, с успехом  использованные им в качестве вакцины.

      6 июля 1885 года к Пастеру привели  ребенка, искусанного два дня назад бешеной собакой. После мучительных колебаний ученый решил применить для спасения пострадавшего свой метод вакцинации. В результате мальчик, несмотря на тяжесть укусов, остался здоров.

      Вскоре  после опубликования первых сообщений  Пастера о предохранительных прививках против бешенства к нему начали стекаться из всех стран люди, пострадавшие от укусов бешеных животных. Уже к 1 марта 1886 года в Париже было с успехом вакцинировано 350 человек.

      В разных странах появились пастеровские станции, делающие прививки против бешенства. В России первая такая станция была организована в 1886 году по инициативе выдающихся русских ученых Ильи Ильича Мечникова и Николая Федоровича Гамалея.

      Но  Пастеру и его последователям пришлось вести тяжелую борьбу за признание нового способа предупреждения заразных болезней. Какие только нападки не пережил Пастер! Реакционные ученые и журналисты говорили, что он без диплома врача не имеет права заниматься медициной. Ученого упрекали в том, что он опровергает научные взгляды, существовавшие столетиями, подвергали сомнению его опыты. Достаточно было одной неудачи, чтобы Пастера обвинили в том, что он своими прививками заражает и убивает людей. Великому ученому, облагодетельствовавшему человечество, одно время грозило обвинение в убийстве!

      В 1889 году Луи Пастер сложил с себя все обязанности, чтобы отдаться организации и заведованию института  его имени. Научные заслуги Пастера  неоднократно оценивались при его  жизни; так, Лондонское королевское  общество присудило ему две золотых медали в 1856 и 1874 годах; Французская академия наук присудила ему премию за работу над вопросом о самозарождении.

      Луи Пастер создал мировую научную школу  микробиологов, многие из его учеников впоследствии стали крупнейшими  учеными. Пастер был убежденным другом России и находился в близких отношениях со многими русскими учеными. Почти все русские микробиологи того времени ездили работать к Пастеру, а позже в его институт в Париже. Вот что говорил Пастер своим ученикам: «Быть уверенным, что открыл важный научный факт, гореть лихорадочным желанием оповестить о том весь свет и сдерживать себя днями, неделями, порою годами; вступать в борьбу с самим собой, напрягать все силы, чтобы самому разрушить плоды своих трудов и не провозглашать полученного результата, пока не испробовал всех ему противоречащих гипотез — да, это тяжелый подвиг».

      В 1892 году торжественно праздновалась  семидесятилетняя годовщина рождения ученого, а 28 сентября 1895 года Пастер скончался  в Вилденеф-Летан, около Парижа.

      Когда Луи Пастер был уже всемирно известным ученым, он сказал: «В жизни нужно посвятить все усилия, чтобы лучше всего делать то, на что способен... позвольте сообщить вам секрет моей удачи. Моя единственная сила — это мое упорство»¹.  

2. Творчество  Луи Пастера
1. Открытие лево- и правовращающих молекул

      Пастер, которого помнят как великого биолога  и иммунолога, на самом деле начинал  как химик, и именно в этой области  состоялись его первые крупные открытия, самым значительным из которых является теория лево- и правовращающих молекул, положившая начало большому направлению химии - стереохимии.

      Пастеру было всего 26 лет, когда работая над  диссертацией в области новой  в то время науки кристаллографии, он обнаружил, что молекулы двух обнаруживаемых в винном осадке кислот (винной и пара-винной), как тогда считалось разных, оказались идентичны за тем исключением, что их кристаллы были зеркальным отражением друг друга. Отделив под микроскопом с помощью иглы одни кристаллы от других, он затем показал и доказал разницу в направлении вращения этих молекул в растворе.

      Но  еще более поразительна связанная  с этим открытием гениальная догадка  Пастера о том, что именно асимметричные  молекулы являются основой жизни. И  как выяснилось позднее, его гипотеза оказалась верной - в организме  высших млекопитающих используются только левовращающие аминокислоты и правовращающие молекулы сахаров.

      Некоторое время затем Пастер проработал в  университетах Страсбурга и Дижона. Именно в Дижоне он познакомился с  дочерью ректора местного университета Мари Лоран, ставшей спутницей и научным ассистентом на всю оставшуюся жизнь². 
 

2. Исследования  в области природы  брожения

      В 1854 году Пастера назначили деканом  и профессором химии в университет  промышленного города Лилля. В послании министра образования в адрес  университета Лилля Пастер впервые услышал мысль, которая, что позже будет неоднократно подтверждено его научной деятельностью, впечатлила его - наука не должна служить сама себе, она должна искать всякий повод стать полезной реальным нуждам народного хозяйства.

      Пастер полюбил вывозить группы студентов на фабрики и фермы, попутно решая возникающие там проблемы из области химии. Так, например, отец одного из студентов попросил Пастера решить практический вопрос - почему при ферментации свекольной браги иногда вместо спирта получалась молочная кислота?

      Здесь следует вспомнить, что представления  о природе брожения в то время  были довольно примитивны. Так, считалось, что дрожжи это побочный продукт  брожения или, в лучшем случае, его  катализатор, но никак не причина, а  настоящей причиной брожения являются некие вибрации и нестабильность компонентов. Причем ученых, утверждавших обратное, буквально поднимали на смех. При этом у промышленников возникали тяжелые в материальном смысле и совершенно реальные проблемы - вместо алкоголя получалась молочная кислота, вместо вина получался уксус.

      Изучая  материалы из тех злополучных  партий свекольной браги, которые на выходе вместо спирта дали кислоту, Пастер обнаружил присутствие каких-то посторонних микроорганизмов. Эта  находка привела к Пастеру к, пожалуй, самому известному его открытию, непосредственно связанному с его именем - пастеризации. Прогревание браги, вина и пива при небольших температурах в течение длительного времени предотвращало порчу вкуса, образование кислоты и уксуса.

      Еще одним открытием было обнаружение асимметричных органических молекул в составах, к которым после пастеризации добавляли дрожжи. Следуя своей ранней гипотезе о том, что асимметричные молекулы могут производить только живые существа, он убедился в том, что дрожжи как раз и являются причиной брожения. Далее последовала серия остроумных экспериментов с удалением кожицы винограда, на которой содержались дрожжи, что приводило к отсутствию брожения браги. Обертыванием лозы предохранявшим ее от пыли материалом, что также приводило к отсутствию брожения, забор воздуха на разной высоте, что доказало, что споры дрожжей разносятся с пылью, содержание которой тем выше, чем ниже высота.

      В этих работах на примере пивных дрожжей  он также доказал возможность  анаэробного (без доступа к воздуху) брожения, чем открыл задел в целой череде открытий анаэробных микроорганизмов, сделанных другими микробиологами³.  

3. Опровержение  теории о самозарождении микроорганизмов

      Значимым  с точки зрения фундаментальной  науки является блистательное опровержение Пастером популярной со времен древних греков теории о самопроизвольном зарождении жизни. После долгих поисков он нашел способ поставить эксперимент, который бы доказал, что ничто самопроизвольно из воздуха зародиться не может. В колбу с узким, длинным, повернутым в горизонтальной плоскости и изогнутым горлышком был залит стерильный питательный бульон, на котором могли бы расти микроорганизмы. Горлышко колбы позволяло воздуху контактировать с бульоном, но не давало попадать в него частицам пыли, оседавшим в этом особом горлышке. В таких условиях бульон оставался стерильным сколь угодно долго, но если наклонить колбу, дав ему соприкоснуться с пылью в горлышке, тут же начинался рост микробов. К слову, в Институте Пастера в Париже до сих пор сохранились бульоны Пастера, остающиеся стерильными на протяжении вот уже более 100 лет!

      Празднуя  свою научную победу, Пастер тогда  сказал: «Доктрина самопроизвольного зарождения уже никогда более не оправится от смертельного удара, нанесенного этим простым экспериментом. Не существует никаких условий, при которых микробы появлялись бы на этот свет иначе как от подобных себе родителей».

      Идеи  Пастера и сами послужили питательным  бульоном для других, не менее грандиозных  открытий. Британский хирург Листер настолько вдохновился теорией великого французского ученого об инфекциях, разносимых по воздуху спорами, что стал систематически стерилизовать свои инструменты, что привело к резкому падению числа случаев послеоперационных инфекций. Детально разработав и опубликовав свой метод стерилизации с помощью крепкого раствора карболовой кислоты, названный «листеризацией», Листер прославился как основоположник нового направления науки, дезинфектологии. Уже тогда гений Пастера начал спасать тысячи и тысячи людей.

      В этот же период, в процессе изучения причин заболеваемости в родильных домах, он делает ряд открытий в области бактериологии - вместе с другими учеными впервые обнаруживает пневмококков (Str.Pneumoniae), показывает возможность различных формаций стрептококков в виде цепочек и гроздьев⁴. 

4. Изучение  болезни шелковых червей

      В разгар экспериментов по брожению и  опровержению самопроизвольного зарождения микробов Пастеру поступил запрос от Министерства сельского хозяйства  разобраться с загадочной болезнью шелковых червей, разорявшей производство шелка во Франции. Несмотря на то, что Пастер ничего не знал о тутовых шелкопрядах, он последовал далее, вдоль, как он любил говорить, «неизбежной череды открытий логики научного разума» и охотно взялся за решение этой проблемы. 

      Суть ее решения свелась к тому, что после тщательного наблюдения за поведением червей, обнаружения и описания двух видов заболевания по видным под микроскопом и по поведению червей симптомам Пастер научился сам и научил хозяев плантаций отделять подверженных болезни особей от здоровых, что останавливало инфекцию и в итоге полностью решило проблему.

      Возможно, эта маленькая история и не стоила бы упоминания наряду с более  важными открытиями, но именно эксперименты с червями, в которых он менял  различные условия размножения червей, помогли Пастеру понять, что заразность болезнетворных микробов сильно зависит от внешних обстоятельств, таких как влажность, доступ воздуха, солнечный свет и др. Именно это открытие впоследствии сослужит неоценимую службу при разработке вакцин. 

5. Работы  в области микробиологии

      Венцом  научной карьеры Пастера следует  признать разработку инфекционной природы  заболеваний и создание вакцин для  защиты от них. Но это не произошло  в одночасье.

      К 1875 году уже было известно, что такие  инфекции, как холера, дифтерия, скарлатина и сифилис как-то связаны с микробами, однако с тем, чтобы считать микробы именно причиной этих болезней, медицинское сообщество согласно не было. Чтобы проиллюстрировать размах проблемы, достаточно упомянуть, что во время одной из вспышек только в одном из роддомов Парижа от родительной горячки погибло 64 женщины и 347 пострадало. Даже после закрытия роддома на карантин и перевода пациентов в другой госпиталь, женщины продолжали умирать. Изучая этот случай, Пастер убедился, что инфекцию разносили врачи - инструментами, бинтами, руками.

      Даже  небольшой отрывок из доклада  Пастера перед собранием Медицинской  академии в Париже дает почувствовать  остроту момента и уровень  дискуссии того времени: «Вода и бинты, которые вы прикладываете к ране, могут содержать болезнетворные микробы, мгновенно размножающиеся в ранах. Если бы мне выпала честь быть хирургом, я бы использовал только идеально чистые инструменты и особым образом обеззараживал бы руки. Я бы использовал только прогретые при температуре 1300-1500 градусов бинты и губки».

      Так, стараниями Пастера, Листера и других ученых антисептика и асептика стала  входить в медицинский обиход⁵. 

6. Победа  над сибирской  язвой и куриной  холерой

      Следующей практической проблемой, которую Пастер поставил перед собой, была сибирская язва. К моменту, когда на нее обратил внимание Пастер, немецкий микробиолог Роберт Кох (известный также по выделению микобактерии туберкулеза, названной его именем) и французский ученый Давэн выделили сибиреязвенную бациллу. Но до конца понятно еще не было - она ли, либо что-то еще вызывает само заболевание. Пастер доказал это элегантным экспериментом со 100-кратным переносом материала из одного засеянного бациллой бульона в другой - первый и последний бульоны, не содержавший ничего из изначального материала, были одинаково заразны.

      Но  как распространялась инфекция? Никогда  не чуравшийся практики, Пастер лично  обошел поля и обнаружил, что заболевшие овцы паслись в одном месте, где  земля кишела червями, которые, как  выяснилось, питались останками захороненных в этом месте животных, погибших от сибирской язвы. И хотя правильное размещение таких захоронений могло полностью решить проблему, Пастер не чувствовал, что проблема решена окончательно.

      Неумолимое  движение логики научного разума продолжалось. Пастер думал о профилактике инфекций и следующим шагом в этой череде стали его работы по куриной холере, в которых неоценимую помощь сослужила удача. Выделив чистую культуру возбудителя, Пастер проверил ее - после введения птицы погибали в течение 48 часов. Он ненадолго прервал свою работу, оставив эту культуру на полке своего рабочего стола в лаборатории.

      К огорчению его ученика Шарля  Шамберлена (иммунолога, изобретателя особого метода фильтрации и одного из разработчиков автоклава), который попытался инфицировать птиц этой культурой один месяц спустя, она не срабатывала. Они подготовили новый материал и ввели тем же птицам. На этот раз огорчение сменилось удивлением, поскольку ни одна из птиц, которым ранее ввели "выдохшуюся" и теперь свежую культуру бактерий, так и не заболела. Узнавший об этом случае Пастер догадался, что он, почти в точности повторяет работы Эдварда Дженнера и его древних предшественников с натуральной оспой, когда ослабленные ее возбудители не вызывали болезни, но защищали от нее. Проверив свою догадку опытами с намеренным ослаблением бактерий, он убедился в том, что выращивание культур при неблагоприятных условиях (+42оС) создавало их ослабленный вариант, введение которого гарантированно защищало кур от холеры. Воистину, удача улыбается только ее заслужившим!

      Если  таким образом можно было защитить кур, то можно ли таким же способом защитить от сибирской язвы овец? После  создания ослабленной культуры бациллы  путем ее окисления и состаривания Пастеру удалось создать эффективную вакцину. Отчеты его группы были настолько ошеломляющими, что полные недоверия ветеринары вызвали Пастера на публичное испытание метода, которое он тут же принял.

      На  ферме в местечке Пуйи-ле-фор под  Парижем пастеровской вакциной привили 25 овец и столько же выбрали в качестве контроля, после чего всем 50 овцам ввели смертельную дозу сибиреязвенной культуры. Отчеты по ходу исследования ежедневно публиковались в London Times. Напряжение возрастало, в том числе среди помощников Пастера, ведь вакцину до этого испытывали только на небольшом количестве животных в лаборатории, но сам Пастер выказывал полную убежденность в успехе эксперимента.

      Как он и предсказывал, все закончилось  его триумфом - через два дня  все непривитые животные погибли, а  все привитые остались живы, после чего имя Пастера стало известно не только среди ученых, но и среди широкой публики, в том числе за пределами Франции.

      С высоты сегодняшнего уровня знаний эта  история может показаться, возможно, несколько наивной, однако про истинный масштаб этого открытия говорят следующие цифры. После того, как за 10 лет было привито 3,5 миллиона овец и полмиллиона голов крупного рогатого скота, денежная экономия страны от изобретенного группой Пастера метода профилактики сибирской язвы (7 миллионов франков) была сопоставима с размером репараций, которая Франция должна была выплатить в 1800 году после поражения от Пруссии. К слову, приведенный пример является наглядным подтверждением того, что вакцинация является одним из самых экономически эффективных медицинских открытий⁶. 

7. Победа  над бешенством

      Последней и, безусловно, самой известной победой  Пастера стала его работа по вакцинации против бешенства - инфекции, не поддававшейся  в то время никакому контролю и  навевавшей поистине животный ужас.

      Главным помощником Пастера в этой работе, начатой в 1881 г., стал его сподвижник и близкий друг, химик и микробиолог Эмиль Ру, с которым они познакомились во время работ над куриной холерой, известный по изобретению сыворотки против дифтерии.

      На  первом этапе Пастер и Ру научились воспроизводить бешенство. Опыты по введению слюны больных животных здоровым животным не привели к стабильным результатам, что натолкнуло исследователей на мысль о том, что максимальная концентрация вируса должна быть в нервной системе больных животных. Что и подтвердилось в новой серии опытов по введению вытяжки из спинного мозга умерших животных в головной мозг здоровых животных.

      На  следующем этапе ученым предстояло получить препарат, который бы именно защищал от болезни. В этой части  работы они ослабляли свойства вируса путем высушивания препаратов спинного мозга на воздухе в течение 12 дней в особой склянке, придуманной доктором Ру. Подопытным собакам вводили этот препарат, затем несколько раз вводили более заразные образцы, из материала, подвергавшегося высушиванию в течение меньшего времени. В конце собакам в головной мозг вводилась неослабленная вытяжка, но к тому времени они уже были невосприимчивы к инфекции.

      Казалось  бы, можно было праздновать победу, но Пастер боялся неудачи и, к тому же, ему никак не удавалось выделить возбудителя инфекции, что неудивительно, поскольку бешенство вызывает вирус, а в то время приборов для работы со столь малыми микроорганизмами попросту не существовало. К тому же, метод Пастера должен был быть впервые испытанным на человеке. Ставки были как никогда высоки, и Пастер, к тому времени ставший публичной фигурой, испытывал большое давление со стороны как почитателей, так и недругов. Дело доходило до демонстраций под окнами лаборатории Пастера с требованием прекратить эксперименты.