«Пусть ученые спорят».

(Олег Писаржевский)

Город в чаше

В научном споре побеждают все. Звучит ли эта фраза парадоксально? Разве история науки не знает поверженных теорий и победного шествия новых? А разве это не значит, что есть победители и побежденные?

Нет, не значит.

Только давайте сразу договоримся. Мы рассуждаем о научном споре, о дискуссиях настоящих ученых или научных школ, для которых главное — истина. И не будем говорить о тех спорах, которые затевали псевдоученые клики. Затевали и использовали в дискуссиях не силу научных фактов, а силу власти. Это бедствие, подобное обвалу на горной дороге. Такие споры погребали истину под грудами каменьев. Потом ее все равно приходилось оттуда извлекать.

Мы будем говорить о спорах ученых, ищущих законы и закономерности природы, а не власть. В таких спорах нет поражений. Они все больше приближают нас к истине. Еще мудрые ученые древности говорили; «В спорах рождается истина».

Именно так. Конечно, тяжело убедиться в споре, что твоя точка зрения ошибочна, или не совсем верна, или слишком одностороння. Но зато ты избавляешься от ошибок и направляешь свои мысли и все последующие усилия по более правильному пути. Долг ученых — спорить. Может быть опровергнута теория или точка зрения, но выигрывает истина. Выигрывает наука. Выигрыш достается всем. Выигрыш достается тому, кто прав, и тому, кто заблуждается, и всему человечеству. Новые теории сменяют старые, потому что они более точно отображают мир.

Иногда спорят не ученые. Спорят их идеи, их теории. Вспомним длительный спор между теориями Гюйгенса и Ньютона о природе света. Гюйгенс говорил, что свет имеет волновую природу, Ньютон — корпускулярную. Сначала казалось, что в этом споре победил Ньютон, победила его точка зрения. Потом была доказана волновая природа света. Гюйгенс! А теперь выяснилось — оба правы в какой-то степени, равно как и оба не правы. Конечно, они оба победили. Так пусть ученые спорят!

Чтобы по-настоящему возражать, нужны настоящие факты. 73-летний Макс Петтенкофер — ученый-врач, создатель новой науки — гигиены, химик, изобретатель, в прошлом артист и, наконец, гигиенист-администратор Мюнхена, как никто другой, понимал необходимость факта в научном споре. И спорить-то надо с Кохом, который исследовал сотни больных холерой, много погибших, тысячи пробирок с микробами. У всех больных Кох видел микроб, по форме напоминающий запятую. Микроб назвали вибрионом.

Вот уже девять лет Роберт Кох утверждает, что он открыл возбудителя холеры. Коховский вибрион действительно обнаруживается в кишечнике у всех умерших от холеры людей. Факт этот вновь и вновь подтверждается — в Европе вот уже несколько лет свирепствует холера. Ну и что?!

Разве это значит, что Кох прав? В кишечнике человека сотни видов разных микробов. Чтобы доказать, что вибрион причина болезни, необходимо показать, что его попадание в организм вызывает холеру. Вот если этим микробом можно вызвать холеру… тогда другое дело! Заболевание — результат употребления зараженной вибрионами воды и пищи, считают Кох и его школа. Но тогда в деревне, городе, районе, где пользуются водой из одного источника, должны заболеть все. А это не так! Даже в одной семье; где едят и пьют за одним столом, не обязательно болеют все. И у заболевших холера протекает по-разному. Какой же это один и тот же возбудитель, когда человек может погибнуть, а может отделаться легчайшей формой болезни? А вибрион ли виновник холеры?

Макса Петтенкофера волновали эти вопросы не только как ученого. Врач-гигиенист Мюнхена, он отвечал за здравоохранение города. И у него свои взгляды на предупреждение болезни. Коховский вибрион тут ни при чем, думал Петтенкофер. Но ведь от того, чья точка зрения более правильна, зависит и выбор методов борьбы с болезнью. Выбор ограничительных мер в городе. Спор должен быть решен: быть или не быть холере в Мюнхене.

Вибрион или нет?

Ответить можно просто. Для этого надо заразить вибрионом Коха животных. Если это возбудитель, холера будет.

На счастье животным, на горе ученым-экспериментаторам, холера — привилегия человека. И даже направленные действия ученых не помогли животным отнять у человека его привилегию. Сам Кох неоднократно пытался заразить разных животных своей «запятой». Животные человеческой холерой не болеют. Эксперимент невозможен.

А чтобы по-настоящему возражать, нужны настоящие факты.

Осенью 1892 года Макс Петтенкофер выписывает из Берлина культуру коховских «запятых». Он не верит, что они возбудители холеры. Но коль скоро нужны факты, он их добудет.

В то утро 7 октября завтрак Петтенкофера закончился не совсем обычно. Он вылил микробов из пробирки в стакан. Выпил и, ополоснув стакан, выпил остатки…

Это не было театрализованным представлением, как иногда описывают поступок Петтенкофера. С холодным спокойствием Петтенкофер содой ощелочил желудочный сок, боясь, что кислота в желудке ликвидирует ядовитость вибрионов, если она у них имеется.

Он не назначал себе какой-либо щадящей диеты. Это был спокойный научный эксперимент, поставленный на себе, без аплодисментов и лучей прожектора. Это была форма научной дискуссии. Форма, при которой ущерб мог быть нанесен только себе, но никак не оппоненту.

Это был способ добывания фактов.

Ученый выпил такое количество микробов-возбудителей, что его, казалось бы, хватило б вызвать холеру у целого города. Выпил, но холерой не заболел…

Эксперимент был продолжен для большей достоверности. Ученик Петтенкофера Рудольф Эммерих повторил опасный эксперимент и… тоже не заболел.

Что это — победа Петтенкофера и поражение Коха? Или это остро поставленный в дискуссии вопрос: «Да или нет? Холерный вибрион или нет?»

Прошло не более двух лет с момента нашумевшего эксперимента. Роберт Кох и другие «охотники за микробами», как называл бактериологов Петтенкофер, привели новые доказательства своей правоты. Заразность коховских холерных «запятых» проверили на себе и другие ученые. Среди них были и ученики Петтенкофера и русский ученый Илья Ильич Мечников со своими учениками. Некоторые из них заболели тяжелой холерой. Никто и никогда больше не сомневался, что вибрион действительно причина холеры.

Так что же, значит, Кох победил Петтенкофера?

Нет, они победили оба.

Роберт Кох открыл вибрион и доказал, что это возбудитель холеры. Но и сомнения Макса Петтенкофера оставили свой след: стало ясно, что одного попадания возбудителя недостаточно для возникновения болезни. Один человек заболевает — другой нет, хотя они оба пили одну и ту же зараженную воду. Есть еще какие-то причины. И внешние, о чем особенно много говорил Петтенкофер; и внутренние, о которых к тому времени стало уже кое-что известно. Внутренние — это и есть иммунитет. Не у всех людей он одинаковой силы. Нельзя все делить на «да» и «нет», на «черное» и «белое». Иммунитет — это не значит, что если он есть — нет болезни, если его нет — значит человек болеет. Стало очевидным, что причины неодинаковой сопротивляемости надо изучать. А для этого нужно узнать механизмы иммунитета. Нужно узнать, какие системы организма защищают нас от микробов-агрессоров.

Вот чем закончился спор. Наука поставила новый вопрос. Это и есть истинно научная дискуссия, когда не столь важна победа одной из сторон, сколько приближение к истине. А это прежде всего новый вопрос.

В чем же дело? Почему один человек заболевает, а другой нет?

«С самых древнейших и до самых позднейших времен принималось за несомненное, что организм обладает какой-то способностью реагировать против входящих в него извне вредных влияний. Эту способность сопротивления называли разно. Исследования И.И. Мечникова довольно твердо устанавливают факт, что эта способность зависит от свойства фагоцитов, главным образом белых кровяных телец и соединительнотканых клеток, пожирать попадающие в тело высшего животного микроскопические организмы». Так рассказывал журнал «Русская медицина» о докладе Ильи Ильича Мечникова в Обществе киевских врачей 21 января 1884 года.

Рыцари

Можно ли день доклада считать днем рождения первой научно обоснованной теории, объясняющей механизмы невосприимчивости к инфекционным болезням?

Конечно, нет. Доклад уже формулировал мысли, родившиеся в голове ученого много раньше, во время работы. Отдельные элементы теории были опубликованы раньше в статьях и докладах.

Но назвать эту дату днем рождения великой иммунологической дискуссии можно.

Эта дискуссия длилась 15 лет. Жестокая война, в которой цвета одной точки зрения были на знамени, поднятом И.И. Мечниковым. Цвета другого знамени защищали такие великие рыцари бактериологии, как Беринг, Пфейффер, Кох, Эммерих. Возглавлял их в этой борьбе Пауль Эрлих — автор принципиально иной теории иммунитета. Удары-эксперименты, опровергающие, уточняющие, подтверждающие, следовали с обеих сторон, как в ответ на удар, так и предупреждая очередной. Воины не искали выгод для себя. Они не искали территорий, контрибуций, не распространяли власть. Их война не уносила человеческие жизни.

Они искали решение одного вопроса. Они хотели раскрыть еще одну тайну природы.

Они боролись со смертью, за жизнь многих людей, не теряя при этом жизни сражающихся, лишь иногда рискуя только собственной. Это настоящая, справедливая война, и притом для обеих сражающихся сторон.

Теории Мечникова и Эрлиха исключали одна другую. Спор велся не за закрытой дверью, а перед лицом всего мира. На конференциях и съездах, на страницах журналов и книг — всюду скрещивали оружие очередные экспериментальные выпады и контрвыпады оппонентов. Оружием были факты. Только факты.

Идея родилась внезапно. Ночью. Мечников сидел один над своим микроскопом и наблюдал за жизнью подвижных клеток в теле прозрачных личинок морских звезд. Илья Ильич вспоминал, что именно в этот вечер, когда вся семья ушла в цирк, а он остался работать, его осенила мысль. Мысль о том, что эти подвижные клетки должны иметь отношение к защите организма. (Наверно, это и надо считать «мигом рождения».)

Последовали десятки опытов. Инородные частицы — заноза, зерна краски, бактерии — захватываются подвижными клетками. Под микроскопом видно, как собираются клетки вокруг непрошеных пришельцев. Часть клетки вытягивается в виде мыса — ложные ножки. Они называются по-латыни «псевдоподии». Эти пришедшие неведомо откуда частицы охватываются псевдоподиями и оказываются внутри клетки, как бы пожираются ею. Мечников так и назвал эти клетки фагоцитами, что значит клетки-пожиратели.

Он обнаружил их у самых разных животных. У морской звезды и у червей, у лягушек и кроликов и, конечно, у человека. У всех представителей царства животных в тканях и в крови присутствуют специализированные клетки — фагоциты.

Самое интересное — это, конечно, фагоцитоз бактерий.

Вот ученый вводит в ткани лягушки возбудителей сибирской язвы. К месту введения микробов стекаются фагоциты. Каждый фагоцит захватывает одну, две, а то и десяток бацилл. Клетки пожирают эти палочки и переваривают их: внутри они растворяются.

Так вот он, таинственный механизм невосприимчивости! Вот как идет борьба с возбудителями заразных болезней. Теперь понятно, почему один человек заболевает во время эпидемии холеры (да и не только холеры!), а другой нет. Значит, главное — это количество и активность фагоцитов.

А в то же самое время в начале восьмидесятых годов ученые Европы, особенно в Германии, несколько по-иному — вернее, совсем по-иному — расшифровывали механизм иммунитета. Они считали, что микробы, оказавшиеся в организме, уничтожаются вовсе не клетками, а специальными веществами, находящимися в крови и других жидкостях организма. Концепция получила название гуморальной, то есть жидкостной.

И начался спор…

1887 год. Международный гигиенический конгресс в Вене. О фагоцитах Мечникова и его теории говорят лишь попутно, как о чем-то совсем неправдоподобном. Мюнхенский бактериолог, ученик Петтенкофера Рудольф Эммерих в своем докладе сообщает, что он вводил иммунным, то есть предварительно вакцинированным, свиньям микроб краснухи, и бактерии погибали в течение часа. Погибали без всякого вмешательства фагоцитов, которые за это время не успевали даже «подплыть» к микробам.

Что делает Мечников?

Он не ругает оппонента, не пишет памфлетов. Свою фагоцитарную теорию он сформулировал до того, как увидел пожирание клетками именно микробов краснухи. Он не призывает на помощь авторитеты. Он воспроизводит опыт Эммериха. Мюнхенский коллега ошибся. Даже через 4 часа микробы еще живы. Мечников сообщает результаты своих опытов Эммериху.

Что делает Эммерих?

Он снова повторяет свои эксперименты и убеждается в своей ошибке. Он убеждается, что микробы краснухи гибнут через 8—10 часов. А это как раз то время, которое и нужно фагоцитам для своей работы. В 1891 году Эммерих сам публикует опровергающие себя работы.

1891 год. Очередной Международный гигиенический конгресс. Теперь он собрался в Лондоне. В дискуссию вступает Эмиль Адольф Беринг — также немецкий бактериолог, Имя Беринга навсегда останется в памяти людей. Имя это связано с открытием, спасшим миллионы людских жизней. Беринг — создатель противодифтерийной сыворотки.

Последователь гуморальной теории иммунитета, Беринг сделал очень логичное предположение. Если животное перенесло в прошлом какую-нибудь заразную болезнь и у него, у этого животного, создался иммунитет, то и сыворотка крови, то есть бесклеточная часть крови, должна повысить свою бактериоубийственную силу. Если это так, то можно искусственно вводить животным микробы, ослабленные или малые количества. Можно искусственно получить такой иммунитет. И сыворотка этого животного должна убивать соответствующие микробы. Предположение подтвердилось, и к Лондонскому конгрессу Беринг создал противостолбнячную сыворотку. Чтобы ее получить, он вводил кроликам яд столбнячных бацилл, постепенно увеличивая дозу его. А теперь надо проверить силу этой сыворотки против столбнячных палочек. Надо крысу, кролика или мышь заразить столбняком, а потом ввести противостолбнячную сыворотку, то есть сыворотку крови иммунизированного кролика. Болезнь не развивалась. Животные оставались живыми. То же самое Беринг проделал и с дифтерийными палочками. И именно так ее стали лечить у детей и лечат до сих пор, используя сыворотку заранее иммунизированных лошадей. В 1901 году Беринг за это получил Нобелевскую премию.

Но при чем здесь клетки-пожиратели? Вводили сыворотку крови. Вводили ту часть крови, где нет клеток. И эта сыворотка помогла бороться с микробами. Значит, дело не в клетках. Никакие клетки, никакие фагоциты в организм не вводили, и тем не менее он получает какое-то оружие против микробов. Значит, клетки ни при чем. Что-то есть в бесклеточной части крови. Значит, верна теория гуморальная. Значит, фагоцитарная теория не верна.

В результате такого удара ученый получает толчок к новой работе, к новым исследованиям. Начинается… вернее, продолжается поиск, и, естественно, Мечников опять отвечает экспериментами. В результате выясняется — не сыворотка убивает возбудителей дифтерии и столбняка. Она обезвреживает выделяемые ими токсины, то есть яды, и стимулирует фагоцитоз в десятки раз. Активизированные сывороткой фагоциты легко расправляются с обезоруженными бактериями, чьи ядовитые выделения нейтрализованы находящимися в той же сыворотке антитоксинами, то есть антиядами.

Две теории начинают сближаться. Мечников по-прежнему убедительно доказывает, что в борьбе с микробами главная роль отводится фагоциту. Ведь в конце концов все равно фагоцит делает решающий шаг и пожирает микроб. Тем не менее и Мечников вынужден принять некоторые элементы гуморальной теории.

Гуморальные механизмы в борьбе с микробами все же действуют, они все-таки есть. После беринговских исследований приходится согласиться, что контакт организма с микробными телами приводит к накоплению циркулирующих в крови антител. (Появилось новое понятие — антитело; подробнее об антителах будет дальше.) Некоторые микробы, например холерные вибрионы, под влиянием антител гибнут и растворяются.

Отменяет ли это клеточную теорию?

Ни в коем случае. Ведь антитела должны вырабатываться, как и все в организме, клетками. И конечно же, на фагоцитах все равно основная работа по захвату и уничтожению бактерий.

1894 год. Будапешт. Очередной международный конгресс.

И опять страстная полемика все того же Мечникова, но на этот раз с Пфейффером, и все на ту же тему.

Менялись города, менялись темы, обсуждаемые в споре. Дискуссия уводила ученых все дальше в глубины сложных отношений животных с микробами.

Сила спора, страсть и накал полемики оставались прежними. Через 10 лет, на юбилее Ильи Ильича Мечникова, Эмиль Ру вспоминал эти дни:

«До сих пор я так и вижу Вас на Будапештском конгрессе 1894 года, возражающим Вашим противникам: лицо горит, глаза сверкают, волосы спутались. Вы походили на демона науки, но Ваши слова, Ваши неопровержимые доводы вызывали рукоплескания аудитории. Новые факты, сначала казавшиеся в противоречии с фагоцитарной теорией, вскоре приходили в стройное сочетание с нею».

Таков был спор. Кто победил в нем? Все!

Мечниковская теория стала стройной и всеобъемлющей. Гуморальная теория нашла свои главные действующие факторы — антитела. Пауль Эрлих, объединив и проанализировав данные гуморальной теории, создал в 1901 году теорию образования антител.

15 лет спора. 15 лет взаимных опровержений и уточнений. 15 лет спора и взаимопомощи.

1908 год. Высшее признание для ученого — Нобелевская премия присуждена одновременно двум ученым: Илье Мечникову — создателю фагоцитарной теории и Паулю Эрлиху — создателю теории образования антител, то есть гуморальной части общей теории иммунитета. Противники всю войну шли вперед в одном направлении. Такая война — хорошо!

Мечников и Эрлих создали теорию иммунитета. Они спорили. Победили. Все оказались правы, даже те, кто, казалось, прав не был. Выиграла наука. Выиграло человечество. В научном споре побеждают все!