И. П. Павлов – первый нобелевский лауреат России. Том 1. Нобелевская эпопея Павлова

На протяжении всей своей научной жизни Павлов считал своим учителем Клода Бернара, хотя непосредственно у него не учился и не работал. Зато из петербуржцев работал у него Сеченов и любимые учителя: Цион, Боткин, Овсянников, коллеги по академии – И. Р. Тарханов, H. М. Якубович. Особенно отчетливо прозвучало отношение Павлова к Бернару в его выступлении в ноябре 1925 года на церемонии избрания почетным членом Парижского университета. Вот что он сказал: «…Это отличие делает меня еще более счастливым от того, что я получил его там, где жил и работал Клод Бернар, подлинный вдохновитель моей физиологической деятельности. Его знаменитые лекции с такими живыми описаниями биологических экспериментов, сила и покоряющая ясность его мысли, очарование его исследовательского ума привлекли меня в моей юности и натолкнули на работы, которые наполнили и до сих пор наполняют всю мою жизнь». (Неопубликованные и малоизвестные материалы И. П. Павлова. Л.: Наука, 1975. – С. 77).

Как показывает анализ научного наследия Павлова, в его творчестве нашли не только отражение, но и дальнейшее развитие мысли, идеи, результаты, открытия, взгляды его учителей. Это и биологические направления Гейденгайна, и точные методы исследований Людвига, и нервизм Бернара, Циона, Овсянникова, Бакста, Устимовича, Боткина.

* * *

Как стало известно позже, экспертизу поступивших номинаций И. П. Павлова в 1901 году Нобелевский комитет поручил заведующему лаборатории Каролинского института профессору Юхану Юханссону (1862–1938) и финскому физиологу, члену Нобелевского комитета по физиологии и медицине Роберту Тигерштедту (1853–1923). Для того, чтобы экспертное заключение было максимально объективным, убедительным и результативным, в 1904 году оба ученых отправились на целых три недели в Петербург. Поездка была конфиденциальной, без какого-либо оглашения конечной цели. Единственной задачей визита явилось детальное знакомство с постановкой, ходом выполнения и итогом работ Павлова, касающихся сугубо пищеварительной функции. Командировка завершилась положительным заключением. Доклад о результатах инспекции был весьма доброжелательно воспринят Нобелевским комитетом и без каких-либо сомнений ассамблея Каролинского института единодушно провозгласила И. П. Павлова 20 октября 1904 года четвертым лауреатом Нобелевской премии по физиологии или медицине. Формула присуждения звучит так: «За работы по физиологии пищеварения, которые изменили и расширили наши представления в этой области».

Павлов получил премию четвертым, но получил ее именно тогда, когда и должен был получить. И в этом была своя логика. А суть ее в том, что три предшественника объединены одним общим качеством, которое, скорее, напоминает великую помощь страждущему, а присуждение этой престижной награды – реальная благодарность спасенных. Более того, это был немедленный, сиюминутный ответ человечеству. И действительно:

Эмиль Беринг – премия 1901 года. Создав противодифтерийную сыворотку, он спас тем самым многие тысячи уже обреченных на смерть.

Рональд Росс – премия 1902 года. Предложив эффективный метод борьбы с одним из чудовищ всех континентов – малярией, он создал эффективный способ избавления от недуга, которым страдали многие миллионы жителей планеты.

Наконец, Нильс Финсен – премия 1903 года. Он разработал и доказал на практике исключительную эффективность оригинальных целенаправленных методов светолечения. Такой подход клинической медицины на грани веков оказался в тот момент исключительно актуальным в лечении заболеваний и открыл новое направление в медицинской науке.

Теперь о Павлове. Исследования Ивана Петровича носят иной характер. В Нобелевской лекции главную задачу физиологии он сформулировал точно и четко: «…проникать все глубже и глубже в нашем познании организма, как чрезвычайно сложного механизма». Таким образом, в отличие от трех его коллег, исследования Павлова были направлены на решение проблем физиологии и медицины будущего и носили сугубо фундаментальный характер.

Были у Павлова и конкуренты в 1904 году. Конкуренты очень серьезные. Главный из них – немецкий ученый Роберт Кох. Своими работами он доказал инфекционную природу туберкулеза, открыл его возбудителя и создал методы выявления возбудителя в тканях тела. Все это исключительно весомо и значимо. Тем не менее Нобелевский комитет и Ассамблея Каролинского института засвидетельствовали взвешенность принимаемых решений. Нобелевским лауреатом Кох стал годом позже.

То, что Альфред Нобель родился в Стокгольме и жил здесь многие годы, сделало вполне естественным выбор для присуждения премий по физиологии или медицине именно Каролинского института. К этому следует добавить, что у Нобеля, помимо того, были и прочные личные связи с сотрудниками этого института. Одним из них был доктор С. фон Хофстейн – ассистент института и весьма популярный преподаватель. Во время его парижской встречи с Нобелем в 1890 году между ними состоялся разговор, имевший важные последствия. В процессе разговора Нобель высказал искреннее желание познакомиться с некоторыми молодыми хорошо образованными шведскими физиологами, с которыми он мог бы работать и которые могли бы даже принимать участие в реализации многих его оригинальных и остроумных идей в области физиологии. Хофстейн рекомендовал своего коллегу Юханссона, который тотчас же связался с Нобелем. Встреча состоялась, и Юханссон остался в Париже на целых пять месяцев.

Юханссон писал помимо всего прочего, что по разговорам, которые у него были в тот период с Нобелем, он обнаружил его чрезвычайную заинтересованность в научных медицинских экспериментах. Нобель сам высказывал идеи и планировал экспериментальные исследования развития различных физических недугов организма. Более того, он задавался вопросом, как отыскать посредством экспериментов методы лечения подобных заболеваний. По его просьбе в лаборатории проведено большое число тестов, связанных с переливанием крови, к которым Нобель проявил исключительный интерес. При этом он несколько раз высказывался о том, что готов организовать свой собственный Институт экспериментальной медицины.

Еще одним свидетельством неослабеваемого интереса Нобеля к медицине являлось его отношение к ранним работам И. П. Павлова. В своей Нобелевской лекции Павлов рассказывал, что десятью годами ранее он и его коллега профессор М. В. Ненцкий получили от Нобеля значительную сумму для поддержки их лабораторий. В сопроводительном письме «…Альфред Нобель… проявил живой интерес к физиологическим экспериментам и предложил нам от себя несколько очень поучительных проектов опытов, которые затрагивали высочайшие задачи физиологии, вопрос о постарении и умирании организмов». Следует заметить, что в эти годы физиологическая и медицинская наука находились уже представили многообещающие результаты своего развития. Вероятно, все это укрепляло веру Нобеля в будущее этих наук и вызвало желание помочь им в дальнейшем развитии столь неординарным способом.

Таким образом, становится вполне понятным, что пожертвование пятой части состояния на премии за работы в области физиологии или медицины явилось отнюдь не результатом внезапной прихоти или каприза, а, скорее, кульминационным пунктом постоянного личного интереса Нобеля к этим проблемам. Вероятно, немалую роль сыграло и то, что успешное использование им самим экспериментальных методов, используемых в практике, делало для него вполне естественным не только испытание тех же технических приемов в области физиологии или медицины, но и поощрение других на пути их следования его примеру в усилиях, направленных на увеличение объема знаний в области физиологии и медицины.

В своем завещании Нобель не случайно указал, что премию по физиологии или медицине нужно присуждать за открытие. Будучи сам изобретателем, получившим более 350 различных патентов, он понимал особую ценность открытия и широту оказываемого им влияния. Заметим, что под научным открытием, как правило, понимается вклад, который ведет к новому пониманию проблемы и образу действия. В результате возникают новые области для исследований, создаются новые методические подходы и доступы. Примерами таких выдающихся работ могут служить отмеченные Нобелевской премией по физике – открытие рентгеновского излучения и радиоактивности; по химии – открытие редких атмосферных газов, превращения материи и расщепление ядер тяжелых атомов; в физиологии или медицине – выяснение роли хромосом в наследственности, открытие групп крови у человека, открытие антибактериальных эффектов антибиотиков.

Как следует из этих примеров, новая область знаний может возникать скачкообразным путем. Однако, как правило, процесс научного развития происходит медленно и постепенно. Он основывается на многочисленных вкладах из одних и тех же или разных источников. Разумеется, в подобных случаях трудно выделить конкретное открытие или его автора. И в то же время многочисленные вклады, каждый из которых в отдельности является весьма незначительным, в совокупности могут обеспечить существенный прогресс и оказать поистине революционное влияние на развитие науки. В таких случаях присуждение Нобелевской премии может быть тоже оправданным шагом, хотя здесь трудно, а порой и просто невозможно определить вклад каждого из авторов.

С другой стороны, согласно завещанию не принимаются в расчет ситуации, когда несколько вкладов внесены одним и тем же ученым, но в разных областях знаний. При этом каждый из них не имеет достаточно важного самостоятельного значения, чтобы рассматриваться достойным присуждения Нобелевской премии. В связи с этим часто возникали разногласия, поскольку действительно не может вызывать сомнение то, что порой дело всей жизни имеет большую ценность для человечества, нежели отдельные открытия, которым присуждается премия. Все это – естественные и неизбежные последствия ограничений, налагаемых на механизм присуждения премий самим дарителем. И тем не менее, несмотря на эти ограничения, Нобелевская премия рассматривается как знак высочайшего научного признания во всем мире. А это означает, что определенные четко выраженные открытия представляют первостепенную важность для общего прогресса науки. Следовательно, премии присуждаются, скорее, за специфические научные достижения, нежели за общие заслуги в области той же физиологической или медицинской науки.

Обращает на себя внимание и еще одно обстоятельство, касающееся воли завещателя. Премия по физиологии или медицине должна вручаться тем, «кто принесет большую пользу человечеству». Толкование этой фразы может быть разным, однако наши теперешние представления о личности-завещателя, его научных и культурных интересов позволяют вполне резонно допустить, что прежде всего он имел в виду достижения, которые способствовали и интеллектуальному, и физическому совершенствованию человека. Иными словами Нобель, скорее всего, говорил об открытиях, имеющих сугубо научный характер, а также и тех, которые обладают немедленно реализуемой практической ценностью. Мысль эту исключительно точно поддерживает пример с двумя пожертвованиями, сделанными им после смерти матери. Пожертвования весьма убедительно демонстрируют его высокую оценку обоих аспектов медицинской науки. Стало быть, фраза завещания «в области физиологии или медицины» может интерпретироваться именно в этом смысле, как и его собственные эксперименты, включавшие теоретическую часть (т. е. исследование механизмов физиологических процессов в организме) и практическую (т. е. методы лечения различных заболеваний).

Эти и другие обозначенные здесь вопросы нашли отражение на страницах настоящего издания, особенно в разделах, касающихся учителей, наставников и предшественников Павлова, а также Нобелевской премии 1904 года. Приводятся неизвестные ранее документы, касающиеся пути Павлова к Нобелевской премии, неопубликованные частично или полностью его труды, новые архивные материалы, большое число иллюстраций, некоторые из них публикуются впервые. Нет нужды подробно останавливаться на содержании каждого из разделов книги. Мы уверены, читатель несомненно будет знакомится с ними с неослабевающим интересом. По ходу изложения упоминается много лиц и много событий, одни из них малоизвестны, другие вообще незнакомы читателю. Мы сочли необходимым сопроводить некоторые из них специальными примечаниями.

Издание приурочено к столетию со дня присуждения Ивану Петровичу Павлову первой Нобелевской премии Росии, поэтому в нем довольно много внимания уделено номинаторам и конкурентам Павлова, неизвестному «письму тридцати», процедуре представления и самого вручения премии и т. д. Мы не обошли вниманием и вторую нобелевскую попытку Ивана Петровича, назвали номинаторов и конкурентов. Не забыли даже досадных промахов на этом пути. Тем самым мы пытались приоткрыть неизвестные ранее стороны творчества великого физиолога и той атмосферы, которая его окружала в те годы.

Отмеченные сто лет назад Нобелевской премией новаторские идеи и достижения Ивана Петровича стимулировали возникновение целых направлений в исследовании механизмов регуляции висцеральных функций, нейрофизиологии и ее короны – учения о высшей нервной деятельности, клинической медицины, комплекса прикладных направлений. Сегодня вклад Павлова в мировую науку – не просто памятник, в котором запечатлен взлет гениальной мысли, жизнь и развитие идей нашего соотечественника, – активно продолжается и развивается в многочисленных лабораториях физиологов, биохимиков, психологов у нас и во всем мире.

Глава 1

Учителя, наставники и предшественники И. П. Павлова

Общеизвестно, что без учителя нет ученика, а без учеников не бывает и школы. Роль учителя в создании научной школы необходимо считать решающей. Рассматривать ее, вероятно, следует исходя из того, как конкретно было реализовано влияние того или иного учителя. Данный вопрос с разных сторон и позиций обсуждался в литературе, хотя многое еще остается нерешенным, а подчас и спорным. Этот пробел также прослеживается на примере формирования Павлова как ученого и человека.

О Павлове существует огромная литература, однако об его учителях и их роли в формировании Ивана Петровича как исследователя и личности, известно не очень много. В лучшем случае учителей называют, не раскрывая роли каждого в формировании личности ученого. И, тем не менее, каждый из них на разных этапах творчества Павлова внес свой определенный вклад в развитие Ивана Петровича. Одни наделили его точными методами исследований; другим он, прежде всего, обязан идеями нервизма, которые постоянно развивал в многочисленных исследованиях на протяжении всей своей творческой жизни; третьи подарили ему биологические идеи и, наконец, все они в той или иной мере внесли свою лепту в формирование его индивидуального, совершенно неповторимого исследовательского стиля.

Проще говоря, назвать одного-двух учителей, как это обычно водится, в случае с Павловым не представляется возможным. Он сложился как творец и как личность под воздействием нескольких выдающихся ученых (как в персональных контактах, так и опосредованно), каждый из которых в той или иной (но не в полностью определяющей) мере оказал влияние на его последующую деятельность.

Поэтому здесь правильнее вести речь не только об учителях, но и о наставниках, и предшественниках молодого Павлова, в прямом смысле этого слова, о тех, кто познакомил его с основным законами и принципами физиологии, обучил его физиологическим приемам, логике и направленности научного мышления, приобщил к экспериментальному подходу в решении физиологических задач. К их числу относятся прежде всего Ф. В. Овсянников, Н. И. Бакст, И. Ф. Цион и К. Н. Устимович. Определенную роль в становлении павловских взглядов сыграл С. П. Боткин, который раскрыл перед ним целый мир клинических феноменов и определил некоторые пути их физиологического объяснения. Многое почерпнул молодой Павлов у К. Людвига и в определенной степени у Р. Гейденгайна, а опосредованно у К. Бернара.

Что же касается общеизвестного влияния идей И. М. Сеченова на исследования Павловым вопросов высшей нервной деятельности, то это обстоятельство все же не дает права считать Павлова прямым сеченовским учеником.

1.1. Филипп Васильевич Овсянников (1827–1906)

Филипп Васильевич Овсянников

17 января 1862 году академик зоолог Карл Максимович Бэр (1792–1876) подал в Физико-математическое отделение Академии наук представление, подписанное также академиками зоологом Федором Федоровичем Брандтом (1802–1879), зоологом Александром Федоровичем Миддендорфом (1815–1894) и ботаником Францем Ивановичем Рупрехтом (1814–1870), содержащее следующее: «Так как конкурс, предложенный Академиею в 1860 году, не доставил кандидата на оставшееся в оной вакантным место адъюнкта, то Биологический отдел видит в настоящее время необходимость избрать для замещения этой вакансии достойного представителя науки… В наше время не должно заботиться о количестве результатов и величин теорий. Следует желать больших ученых трудов, как бы они малы не были, но которые были бы основательно поставлены и свободны от увлечений фантазией… Этого начала следовало бы придерживаться также в отношении к трудам академическим. Но еще священнее обязанность членов Академии признавать научные заслуги других… Так как г. профессор Овсянников всегда следовал обоим этим началам и труды его были в ученом мире постоянно уважаемы, то Биологический отдел не колеблется предложить его на упраздненное место адъюнкта, будучи при том уверен, что он примет это место, если ему вместе с тем открыты будут виды на скорое дальнейшее его производство…» [3].

В 1863 году академик К. М. Бэр направил в Физико-математическое отделение академии еще одно представление [10], подписанное также Брантом, Рупрехтом и палеонтологом Григорием Петровичем Гельмерсеном (1803–1885), в котором рекомендовал избрать Овсянникова в экстраординарные академики. 9 сентября 1863 года Министерство народного просвещения его избрание утвердило.

В том же 1863 году по заявлению профессора К. Ф. Кесслера [33, 35] физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета избрал Филиппа Васильевича Овсянникова ординарным профессором по кафедре анатомии и физиологии животных. В следующем году он был избран ординарным академиком по предмету физиологии и анатомии, а также утвержден в этом звании 14 августа 1864 года.

Что же предшествовало этим событиям?

Филипп Васильевич родился в Санкт-Петербурге, в купеческой семье 14 (26) июня 1827 года [35]. Среднее образование получил в одной из классических петербургских гимназий и сразу после этого поступил на медицинский факультет Юрьевского (Дерптского, ныне Тартуского) университета. Его исключительная любознательность и усидчивость были замечены уже при изучении базовых дисциплин – анатомии и особенно физиологии, которые в то время более 30 лет читал Фридрих Генрих Биддер (Fridrich Hernrich Bidder, 1810–1894). Медик, физиолог, анатом, он был ректором университета и деканом медицинского факультета. Член-корреспондент по разряду биологических наук Отделения физико-математических наук Санкт-Петербургской академии наук с 12 декабря 1857 года, почетный член академии с 3 марта 1884 года.

С именем Биддера связаны не только высоко ценимые позже Павловым исследования роли пищеварительных соков, но и обнаружение в сердце лягушки на границе предсердий и желудочка парных ганглионарных скоплений, вошедших в литературу под названием узлов Биддера, описание структуры и иннервации подчелюстной слюнной железы, обоснование гипотезы о самостоятельности симпатической нервной системы, создание представления о механизме действия кураре, описание строения спинного мозга. Наконец, большое значение имели его работы о тормозных центрах и тормозных волокнах. Почти все из названных направлений получили дальнейшее развитие в углубленном изучении теперь уже на кафедре Санкт-Петербургского университета, руководимой учеником и последователем Биддера Филиппом Овсянниковым.

Но это было позже, а пока по окончании в 1853 года факультета он был оставлен в лаборатории Биддера и целиком погрузился в микроскопическое изучение спинного мозга рыб. Результаты этого скрупулезного исследования явились докторской диссертацией, успешно защищенной им в 1854 году [46]. Ставшая очень скоро классической, работа имела широкий резонанс в российских и зарубежных научных кругах. В ней молодой исследователь с нетрадиционных материалистических позиций (что было в то время исключительно важным) оценивал огромное число нервных клеток и волокон мозга, полагая, что именно в этих структурах сосредоточены высшие функции и тела, и души.

Работа Овсянникова уже через три года подробно цитировалась в учебнике физиологии О. Функе. Вот что он писал: «Большую важность представляют исследования Овсянникова о спинном мозге рыб… Из всех сделанных до сих пор наблюдений это, по-видимому, наиболее достоверное, и вряд ли, кроме Келликера, можно найти сейчас многих противников…» [102].

К. М. Бэр

Ф. Ф. Брандт

А. Ф. Миддендорф

Ф. И. Рупрехт

Г. П. Гельмерсен

Ф. Биддер

После защиты диссертации Филипп Васильевич был направлен ординатором сухопутного госпиталя Санкт-Петербурга, а затем прикомандирован к главному придворному госпиталю. В связи с массовыми отравлениями местных рыбаков и крестьян Астрахани, а также Саратова, Овсянников командируется в эти места для выяснения причин отравления и определения свойств «рыбьего яда». Микроскопическое изучение рассолов и опыты на собаках позволили предположить инфекционный характер отравлений и предпринять ряд конкретных мер к их предупреждению.

В сентябре 1858 года Овсянников назначается экстраординарным профессором кафедры физиологии и общей патологии Казанского университета. До его прихода на кафедру физиология преподавалась здесь сугубо теоретически. Овсянников полностью перестроил структуру обучения. Используя незначительные средства, отпущенные администрацией, собственную энергию и инициативу, молодой профессор вскоре организовал физиологическую лабораторию. Тем самым, он заложил начало экспериментальным направлениям университета и создал основу для широкого внедрения эксперимента в практику биологического исследования, а также сопровождения физиологических лекций опытами на животных [33–35]. Филиппу Васильевичу удалось также упорядочить преподавание основных теоретических дисциплин. По новому университетскому уставу на медицинских факультетах вводились самостоятельные кафедры: анатомии здорового человека, эмбриологии, гистологии и сравнительной анатомии, физиологии систематической и экспериментальной, истории медицины и энциклопедии, а также ряд других.

По существовавшим в те времена правилам, молодые профессора для приобретения необходимого опыта экспериментирования и преподавания командировались в авторитетнейшие заграничные учебные заведения. Цель поездки Овсянникова состояла в подробном знакомстве и экспериментальной работе в физиологических лабораториях главным образом К. Бернара, К. Людвига, И. Мюллера, Р. Ремака, Г. Станиуса. В Париже ему удалось прослушать полный курс лекций по физиологии нервной системы Бернара, участвовать в подготовке лекций и посчастливилось присутствовать на специальных занятиях. Наконец, по предложению Бернара на заседании Парижской академии наук Овсянников прочел доклад «О тончайшей структуре нервной системы раков, в особенности омара» [47]. Он также участвовал в работе Кенигсбергского собрания немецких врачей и натуралистов, где в свою очередь прочитал доклад «О тончайшем строении lobi olfactorii у млекопитающих» [49]. В нем подробно остановился на отличии в строении этой структуры у человека, преимущественно благодаря наличию у него развитого головного мозга.

Вскоре после возвращения из-за границы Филиппа Васильевича избирают деканом медицинского факультета, но в этой должности ему пришлось прослужить всего лишь год. На этом закончился короткий, но яркий, оставивший после себя целый ряд начинаний, значительно определивших дальнейшее развитие казанской физиологической школы, период деятельности Филиппа Васильевича. Впереди был Петербург и кафедра анатомии человека и физиологии животных, созданная, согласно университетскому уставу 1863 года, на естественном отделении физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. Овсянников заведовал ею 22 года (1864–1886).

Санкт-Петербургский университет и особенно его физико-математический факультет переживал в то время период рассвета [41–45]. Все кафедры естественного отделения факультета занимали выдающиеся профессора. Деканом факультета и заведующим кафедрой ботаники был А. Н. Бекетов (1825–1902) – активный сторонник и проповедник дарвиновского учения. Кафедрой зоологии ведал К. Ф. Кесслер (1815–1881), широко известный как ихтиолог и зоограф, также сторонник Дарвина. В это время он занимал и пост ректора университета. Физиологию растений читал академик А. С. Фаминцын (1835–1918) – крупнейший специалист, изучавший фотосинтез. Кафедрой физики заведовал ученый-энциклопедист Ф. Ф. Петрушевский (1828–1904) – один из главных редакторов энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. Чрезвычайно сильным был коллектив преподавателей химических дисциплин. В него входили А. М. Бутлеров (1828–1886), Д. И. Менделеев (1834–1907), Н. А. Меншуткин (1842–1907). Математические направления вели представители всемирно известной школы П. Л. Чебышева (1821–1894).

Профессора физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета