Валерий Сойфер,
американский биофизик и историк науки, докт. физ.-мат.наук,
почетный профессор МГУ, Казанского и Ростовского университетов
«Троицкий вариант» №2(246), 30 января 2018 года
Исполнилось сто лет со дня создания в Москве Института экспериментальной биологии, руководимого Н. К. Кольцовым.
Эксперименты этого исследователя привели к открытиям мирового масштаба. До него ученые считали, что клетки принимают свою форму в зависимости от осмотического давления содержащихся в них веществ. Кольцов в 1903 году пришел к заключению, что форму нежнейших клеток поддерживает твердый клеточный каркас, и предложил термин «цитоскелет». Чем мощнее и разветвленнее различные структуры каркаса, тем больше форма клеток отходит от шарообразной. Он изучил внутриклеточные тяжи во многих типах клеток, исследовал их разветвленность, использовал химические методы для выявления условий стабильности цитоскелета.
В 1910 году специалисты Гейдельбергского университета применили «правило Кольцова» к одноклеточным организмам. В 1911 году вышло дополненное издание книги Кольцова о цитоскелете на немецком языке. В те же годы Рихард Гольдшмидт использовал принцип цитоскелета Кольцова для объяснения необычной формы нервных и мышечных клеток, Дарси Томпсон в деталях описал принцип Кольцова в книге «О форме и росте», а Макс Гертвиг, посвятивший идеям Кольцова первые две главы своей книги, ставил его на первое место среди биологов.
Но возведенный в советское время Лениным и Сталиным железный занавес сделал практически невозможным выезд ученых за рубеж и выступления на международных форумах; сложно было даже направить статью в западное издание. Постепенно принцип Кольцова был забыт, и в 1931 году француз Поль Винтребер (Paul Wintrebert) заново предложил термин «цитосклет» (cytosquelette). Биологи нашего времени убеждены, что понятие о цитоскелете сложилось совсем недавно.
В январе 1906 года Кольцов должен был защищать докторскую диссертацию. Однако в декабре 1905 года, после волны рабочих протестов, решением правительства Московский университет был фактически оккупирован войсками. Как вспоминал позже Николай Константинович, защита была назначена буквально «через несколько дней после кровавого подавления декабрьской революции». «Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях - студенты бастовали - и решил, что не нуждаюсь в докторской степени, - писал он. - Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил отношения с официальной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову ».
В 1906 году Кольцов издал брошюру, цель и направление которой отлично раскрывает напечатанное на обложке разъяснение: «Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни. Доход с издания поступает в комитет по оказанию помощи заключенным и амнистированным. Цена 50 коп. Москва. 1906 ». Брошюру приказали конфисковать, а автора уволили из Московского университета. Он стал искать новое место работы.
Еще в 1903 году Кольцов читал курс «Организация клетки» на Высших женских курсах профессора В. И. Герье, а 28 апреля 1909 года он приступил к преподаванию в Московском городском народном университете, который чаще называли Частным университетом Шанявского.
В 1915 году Петербургская академия наук пригласила Кольцова переехать в Северную столицу, где собирались избрать его академиком и создать биологическую лабораторию. Однако Кольцов отказался уезжать из Москвы и вынужден был довольствоваться званием члена-корреспондента Академии наук.
В 1916 году Кольцов был привлечен к созданию на деньги меценатов ряда научно-исследовательских институтов, независимых от государства. Летом 1917 года, за несколько месяцев до большевистского переворота, в Москве открыли Институт экспериментальной биологии (ИЭБ) во главе с Н. К.
Российские интеллектуалы на протяжении десятилетий боролись против жандармского отношения царизма к человеческой личности. Многие из них приветствовали отречение царя от власти. Но первыми же своими действиями ленинское правительство оттолкнуло от себя лучших людей России. Инакомыслие попало в разряд государственных преступлений. Естественно, сторонники демократии думали, как освободить страну от засилья безумных робеспьеров и кровожадных маратов. Возникли группы людей, искавших посильные и законные пути освобождения России из-под власти большевиков. В одной из них на ведущих позициях оказался Кольцов. «Национальный центр» - так назвали в своих отчетах эту организацию чекисты - был раскрыт в 1920 году. Н. К. отвечал в нем за финансовую сторону работы (значит, ему доверяли его друзья по организации). В 1920 году всех выявленных заговорщиков - 28 человек, включая Кольцова, - арестовали. То, что они собирались на его квартире, было также поставлено профессору в вину.
Кольцова приговорили к расстрелу. По счастью, за него вступился близкий приятель Максим Горький, обратившийся непосредственно к Ленину. Благодаря его заступничеству приговор cначала заменили пятью годами тюремного заключения, а вскоре Кольцова освободили совсем, и он вернулся руководить своим институтом.
Он стремился помогать работе ученых по всей стране. Им были образованы лаборатории при Комиссии по изучению производительных сил (КЕПС), при Всесоюзном институте животноводства, биологическая станция в Бакуриани в Грузии, он же помог развитию Кропотовской биологической станции, затем его ученики при его участии создали новые центры исследований в Узбекистане и Таджикистане.
Институт экспериментальной биологии приобрел высокую репутацию в мире. В январе 1930 года Рихард Гольдшмидт писал: «Я поражен и до сих пор не могу разобраться в своих впечатлениях. Я увидел у вас такое огромное количество молодежи, интересующейся генетикой, какого мы не можем себе представить в Германии. И многие из этих молодых генетиков так разбираются в сложнейших научных вопросах, как у нас только немногие вполне сложившиеся специалисты ».
В 1927 году Кольцов опубликовал работу, в которой сообщил, что каждая хромосома содержит гигантского размера наследственную молекулу, несущую генетические записи, и сделал выводы о том, как она может быть устроена. Он учел, что гены расположены в линейном порядке на генетических картах, принял во внимание химические данные о существовании высокомолекулярных структур, таких как целлюлоза или белки, и физические описания роста кристаллов.
Николай Константинович предположил, что наследственные молекулы должны содержать две зеркальные части и что гены - это части этих молекул (рис. 1). Таким образом, герой нашего рассказа разработал новый принцип химии - комплементарность нитей в двунитевых структурах, поддерживаемая за счет контактов между боковыми химическими группами в двух нитях.
Он объяснил механизм сохранения химической структуры наследственных молекул при делении хромосом, сформулировав матричный принцип воспроизведения наследственных молекул. «Я формулировал эту мысль в тезисе: Omnis molecula e molevula, т. е. всякая (конечно, сложная органическая) молекула возникает из окружающего раствора только при наличии уже готовой молекулы, причем соответствующие радикалы помещаются путем аппозиции (ван-дер-ваальсовыми силами притяжения или силами кристаллизации) на те пункты имеющейся налицо и служащей затравкой молекулы, где лежат такие же радикалы ».
В те годы, когда Кольцов разрабывал эти гипотезы, химия полимеров была в зачаточном состоянии. Н. К. казалось, что наиболее подходящими для наследственных молекул могли бы быть белки. Соединение аминокислот через -NH-COOH- связи в полимерные структуры давало возможность думать, что именно белки могут достигать гигантской длины; в качестве примера Кольцов приводил рисунок белков фиброинов (рис. 2).
Он обсудил возможность построения наследственных молекул из нуклеиновых кислот, но отверг это предположение, поскольку Фёбус Левин (Phoebus Levene) опубликовал в то время тетрануклеотидную теорию строения ДНК, согласно которой в молекуле монотонно повторялись четыре нуклеотида (АГТЦ). Кольцов заключил, что в таком случае нуклеиновые кислоты не могут нести генетические записи, так как они «слишком примитивно устроены» и не удовлетворяют «лингвистическим требованиям». Позднее тетрануклеотидная теория была опровергнута.
В целом соображения Н. К. о наследственных молекулах содержали следующие положения.
- В хромосомах находятся гигантские молекулы, несущие генетические записи.
- Гены - это сегменты наследственных молекул.
- Каждая наследственная молекула содержит две нити.
- Каждая нить несет идентичные последовательности записей, и благодаря этому они комплементарны.
- В результате химических изменений в наследственных молекулах возникают мутации генов.
- Одиночные молекулы используются как затравки (матрицы) для синтеза на них молекул с идентичными последовательностями (записями), что обеспечивает преемственность структуры генетического материала в поколениях.
В 1928 году вышла статья Кольцова на немецком с дальнейшей проработкой модели, в 1935 и 1936 годах - две на русском, а более развернутое описание было дано в его французской книге в 1939 году.
Кольцовская гипотеза привлекла внимание специалистов. К. Майер и Г. Марк (одни из основоположников химии полимеров) уделили кольцовским идеям заметное место в их книге 1930 года. Не раз упоминал о кольцовских идеях Герман Штаудингер (получивший в 1953 году Нобелевскую премию за развитие высокомолекулярной химии). В 1934 году Дороти Уринч опубликовала статью в Nature , в которой рассмотрела идеи, схожие с кольцовскими.
Американский генетик Милислав Демерец (предшественник Джеймса Уотсона на посту директора Колд Спринг Харборской лаборатории) послал Кольцову 27 августа 1934 года письмо, обнаруженное мной в архиве Американского философского общества в Филадельфии. В нем он писал: «Ваше представление, что целая хромосома - это большая органическая молекула и что гены - это лишь радикалы этой молекулы, очень интересно... В лекции, которая будет скоро опубликована, я обсуждаю ваше предположение ». Но Демерец отверг центральную часть кольцовской гипотезы о том, что гены представляют собой сегменты гигантской наследственной молекулы. Он предпочел думать, что гены должны существовать как индивидуальные структуры: «Я сомневаюсь, однако, что экспериментальные доказательства, которые предполагают, что гены имеют значительную степень индивидуальности, сопоставимы с вашим взглядом. Известно, что гены могут быть перенесены из одной гомологичной хромосомы в другую путем кросинговера, что их положение внутри хромосомы может быть изменено инверией, и что их положение в хромосомном комплексе может быть изменено транслокацией. Известно также, что все эти изменения не влияют на сами вовлеченные гены ».
Однако в 1946 году Джошуа Ледерберг открыл, что гены как части одной гигантской молекулы подвергаются рекомбинации, то есть могут быть перенесены из одного участка в другое место той же молекулы. В 1963 году Г. Л. К. Вайтхауз разработал структурную теорию рекомбинации молекул ДНК. Таким образом, пионерские предвосхищения Кольцова были полностью подтверждены.
В книге «Что такое жизнь?» Эрвин Шрёдингер согласился с тезисом, что гигантские наследственные молекулы существуют (без упоминания имени Кольцова) и что ими могут быть белковые молекулы. Однако Джон Бёрдон Сандерсон Холдейн, которому Шрёдингер приписал это объяснение, восстановил историческую важность предсказаний Кольцова в рецензии на книгу Шрёдингера в Nature . Холдейн указал, что именно Николай Константинович был первым, кто «представил... идею... что хромосома - это гигантская молекула... обладающая свойствами кристалла, включая способность к самовоспроизведению и таким образом высоко усложненная структура, которая несет «закодированную запись» для развития организма ».
В 1934 году Кольцов сделал еще одно важное открытие: Т. С. Пэйнтер обнаружил в слюнных железах двукрылых насекомых хромосомы огромного размера, а Н. К. дал объяснение механизму их возникновения: в ходе многократных удвоений наследственных молекул они не расходятся по дочерним клеткам, и хромосомы утолщаются (рис. 3).
Российский биолог назвал такие хромосомы политенными (многонитевыми), этот термин укрепился и существует в науке до сих пор. При этом длина хромосом не увеличивается, а толщина из-за нерасхождения вновь образовавшихся наследственных молекул растет, достигая гигантского размера. Кольцов описал этот механизм в статье, опубликованной в американском журнале Science в том же году. Он писал: «Я видел сотни препаратов слюнных желез различных Diptera, полученных в генетическом и цитологическом отделах моего Института экспериментальной биологии. Профессор Г. Дж. Мёллер из Техасского университета также показывал мне серию очень хороших препаратов Drosophila, имевших различные необычные формы Х-хромосом ».
У ученого была еще одна область интересов. Еще в начале века он познакомился с первыми работами по наследованию умственных способностей у человека и хотел учредить у себя в институте отдел генетики человека. В 1920 году Н. К. Кольцов был избран председателем Русского евгенического общества и оставался им до 1929 года, когда по его инициативе общество прекратило свою работу. С 1922 года он стал редактором (с 1924-го - соредактором) «Русского евгенического журнала», в котором опубликовал свою речь «Улучшение человеческой породы», произнесенную 20 октября 1921 года на годичном собрании Русского евгенического общества, и исследование «Родословные наших выдвиженцев».
Позднее политиканствующие идеологи сталинизма использовали интерес Кольцова к генетике человека против него, обзывали это направление человеконенавистничеством, даже фашизмом. Однако генетика человека интенсивно развивается, и на ее основе разрабатывают новые эффективные методы лечения болезней.
Вклад Николая Константиновича в развитие русской науки в целом был бы очерчен неполно, если бы осталась в тени его гуманитарная деятельность. Он сделал очень много не только для женского образования в России. Он не раз вступался за честь и достоинство русских ученых, несправедливо обиженных, оклеветанных, арестованных. И в советское время он не изменил своим принципам.
Кольцов ярко и много писал. По сей день важную роль в распространении научных знаний играет журнал «Природа», главным редактором которого он был с 1912 до 1930 года; как приложение им была основана серия «Классики естествознания». С 1916 года Кольцов редактировал «Труды Биологической лаборатории», затем организовал журналы «Известия экспериментальной биологии» (1921), «Успехи экспериментальной биологии» (начали выходить в 1922 году), «Биологический журнал» и ряд других изданий.
Независимая позиция Кольцова не только в науке, но и в общественной деятельности вызывала раздражение властей. Первыми начали злобные наскоки на Н. К. деятели из Общества биологов-марксистов в марте 1931 года. Особенно озлобленным публичным нападкам Кольцов подвергся после дискуссии о генетике и селекции в декабре 1936 года. Николай Константинович вел себя непримиримо по отношению к лысенковцам, выступившим с нападками на генетику. Понимая, к чему клонят организаторы дискуссии, он после закрытия сессии направил в январе 1937 года письмо президенту ВАСХНИЛ (копии - заведующим отделов ЦК: сельского хозяйства - Я. А. Яковлеву, науки - К. Я. Бауману, печати и издательств - Б. М. Талю), в котором прямо заявил, что организовывать такую дискуссию - значит покровительствовать врунам и демагогам, а это никакой пользы ни науке, ни стране не принесет.
Он указал на недопустимое положение с преподаванием генетики в вузах, предугадав, к какому понижению уровня знаний в Стране Советов это приведет, а затем заявил вообще немыслимую в советских условиях крамолу, сказав открытым текстом, что газета «Правда» печатала ложь о выступлениях на сессии: «Газеты печатали необъективные и часто совершенно неграмотные сообщения о заседаниях сессии. Чего стоит, например, отчет в "Правде" от 27 декабря... Как Вы назовете такую "правду"? Неужели она останется неопровергнутой? Надо исправить допущенные ошибки. Ведь от получившегося в результате сессии разгрома генетики пострадает, может быть, не один выпуск агрономов... С нас прежде всего спросит история, почему мы не протестовали против недостойного для Советского Союза нападения на науку... Невежество в ближайших выпусках агрономов обойдется стране в миллионы тонн хлеба. А ведь мы не меньше партийных большевиков любим нашу страну и гордимся успехами соцстроительства. Поэтому-то я не хочу и не могу молчать ».
Требования остановить Кольцова и отвергнуть его критику прозвучали 26–29 марта и 1 апреля 1937 года на собраниях актива Президиума ВАСХНИЛ. Но Н. К. не испугался и, выслушав многократно повторенные обвинения в свой адрес, попросил слова и без колебаний отверг несправедливые выпады, повторив, что «газеты неправильно информировали о сути происходившей дискуссии. По ним нельзя составить ясного представления о том, что говорилось на сессии ».
В конце заседаний в ВАСХНИЛ он так завершил свое выступление: «Я не отрекаюсь от того, что говорил и писал, и не отрекусь, и никакими угрозами вы меня не запугаете. Вы можете лишить меня звания академика, но я не боюсь, я не из робких. Я заключаю словами Алексея Толстого, который написал их по поводу, очень близкому данному случаю, - в ответе цензору, пытавшемуся запретить печатание книги Дарвина:
Брось, товарищ, устрашенья,
У науки нрав не робкий.
Не заткнешь ее теченья
Никакою пробкой!».
Полутора неделями позже была опубликована статья Я. А. Яковлева, в которой в резких выражениях генетика была названа фашистской, а Кольцов - «фашиствующим мракобесом... пытающимся превратить генетику в орудие реакционной политической борьбы», и сказано, что генетики «в своих политических целях» якобы «осуществляют фашистское применение "законов" этой науки ».
Такого рода нападки были не случайными. Утверждения генетиков, что внешняя среда может изменять наследственность только путем индукции мутаций в наследственных записях, категорически расходились с воззрениями Сталина. Редко возникающие мутации не могли его удовлетворить, так как он был убежден, что правильное - сталинское - воспитание изменит наследственность всего советского народа и последующие поколения будут вести себя по его, сталинским, меркам, что нужно целенаправленно менять условия выращивания растений и животных и создавать скоростными темпами сорта растений и породы животных. А тут эти генетики твердят о консерватизме наследственности и пресловутых генов, которых вовсе нет.
В 1938 году было объявлено о выборах лучших ученых членами Академии наук СССР. В январе 1939 года в «Правде» А. Н. Бах, Б. А. Келлер и шесть примкнувших к ним молодых ученых выступили с заявлением, что Кольцов и Л. С. Берг - выдающийся зоогеограф - не могут быть избраны академиками. Письмо так и было озаглавлено: «Лжеученым не место в Академии наук». После такой статьи ни Кольцов, ни Берг не прошли в академики (последнего избрали в 1946 году), а для разбора дел в кольцовском институте Президиум АН СССР назначил специальную комиссию.
Члены комиссии, включая Лысенко, стали наезжать в институт, беседовали с сотрудниками. В конце концов было назначено общее собрание коллектива института, на котором комиссия собиралась выслушать сотрудников и зачитать свое решение. Ученые института, однако, оказались верны своему директору, и почти никто не сказал и слова осуждения в его адрес. Только двое выступили против Кольцова: заведующий отделом генетики института Н. П. Дубинин, рвавшийся к креслу директора, и человек со стороны, имевший те же цели, - Х. С. Коштоянц (физиолог животных, предпочитавший продвигаться по партийно-общественной линии).
Собрание всецело поддержало Кольцова, что было совершенно удивительным фактом для тех дней: по существовавшим правилам игры осудить Н. К. должен был коллектив, но предателей и слабых духом людей в нем не оказалось. А если коллектив этого не сделал, то и формальных оснований у НКВД привлечь Кольцова к уголовной ответственности за вредительство в тот момент не оказалось. Сам Николай Константинович, и на этот раз не отступивший от своей мужественной позиции, выступил на собрании спокойно и без дрожи в голосе произнес то, что в те дни никто говорить в подобных ситуациях не решался.
Он не согласился ни с одним из обвинений, ни в чем себя виновным не признал и не каялся: «Я ошибался в жизни два раза, - сказал он. - Один раз по молодости лет и неопытности неверно определил одного паука. В другой раз такая же история вышла с еще одним представителем беспозвоночных. До 14 лет я верил в Бога, а потом понял, что Бога нет, и стал относиться к религиозным предрассудкам, как каждый грамотный биолог. Но могу я ли утверждать, что до 14 лет ошибался? Это была моя жизнь, моя дорога, и я не стану отрекаться от самого себя ».
16 апреля 1939 года Президиум АН СССР снял Кольцова с поста директора института, но оставил его заведующим лабораторией.
В конце ноября 1940 года Кольцов вместе с женой выехал в Ленинград на научную конференцию. Внезапно, без всяких симптомов, которые бы проявлялись раньше, у него случился инфаркт миокарда, а еще через три дня, 2 декабря, в гостинице он скончался.
Его жена записала: «Сейчас кончилась большая, красивая, цельная жизнь. Во время болезни как-то ночью он мне ясно сказал: "Как я желал, чтобы все проснулись, чтобы все проснулись". Еще в день припадка он много работал в библиотеке и был счастлив. Мы говорили с ним, что мы "happy, happy, happy" ».
Этой запиской жена Кольцова завершила и свое пребывание на земле. Без мужа она не видела смысла в существовании и в тот же день оборвала свою жизнь. Академик АМН СССР И. Б. Збарский в книге «Объект №1» заявил, что Кольцов был, видимо, отравлен чекистами сердечным ядом, подсыпанным в бутерброд.
Спустя три четверти века после смерти Н. К. Кольцова ученые пришли к его принципу цитоскелета вторично. За работы по строению клеток Кристиана де Дюва, Альберта Клода и Георга Паладе в 1974 году наградили Нобелевской премией. Идея двойной структуры наследственных молекул была предложена Н. К. четвертью века ранее модели двойной спирали ДНК Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика, заслужившей Нобелевскую премию в 1962 году (и хотя Уотсон уверял меня несколько раз в 1988–2000 годах, что они с Криком ничего не знали о модели Кольцова, у меня есть сомнения на этот счет).
Совпадающие с кольцовскими представления Артура Корнберга о механизмах копирования ДНК в процессе их удвоения (репликации) и выделение им ДНК-полимеразы 1 были отмечены Нобелевской премией в 1959 году. Россия утеряла свой приоритет в науке в этих направлениях именно потому, что коммунисты помешали работе Кольцова, запретили ему контакты с Западом при жизни, зачеркнули его имя в своей стране после внезапной смерти.
А ведь природа вакуума не терпит. Без продолжения работ школы Кольцова, без появления статей в зарубежной литературе, в которых исследователи упоминали бы имя автора исходных идей, не только идеи, но и его имя остались известны только историкам биологии.
Памятника Николаю Константиновичу Кольцову в Москве до сих пор нет.
Биолог, зоолог, генетик.
Окончил гимназию с золотой медалью.
В 1890 году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета , который окончил в 1894 году – с дипломом Первой степени и Золотой медалью за сочинение «Пояс задних конечностей позвоночных». Был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию. Специализировался у профессора эмбриологии и гистологии В. Н. Львова. Именно Львов познакомил Кольцова со знаменитой работой А. Вейсмана «О зачатковом пути», которая определила научный путь Кольцова.
В 1896 году, сдав магистерские экзамены, Кольцов выехал в заграничную командировку. В Киле (Германия) он работал в лаборатории профессора В. Флемминга. Тема работы Кольцова – «Зародышевый путь при развитии амфибий» – мало интересовала его. «…Во всяком случае лаборатория Флемминга, – писал позже Кольцов, – была мало пригодна для постановки таких проблем. Сам Флемминг в это время почти не работал в лаборатории; по-видимому, уже появились признаки тяжелой болезни, которая через несколько лет свела его в могилу.
Он еще читал лекции по анатомии человека и увлекался своими коллекциями бабочек; но он очень мало интересовался моими препаратами, предоставив меня своему молодому ассистенту Ф. Мевесу. Последний был немного старше меня, и мы с ним очень подружились. Он был очень силен в микроскопической технике, уже напечатал к этому времени превосходные работы по сперматогенезу саламандры. Весьма тонкий наблюдатель, он специализировался на изучении таких внутриклеточных образований, которые лежат на границе видимости. Благодаря искусной микроскопической технике ему удалось ясно видеть то, чего не видели другие микроскописты. Превосходные рисунки Мевеса настолько точны, что не вызывают до сих пор сомнений».
После Киля Кольцов работал на биологических станциях в Италии – в Неаполе и Виллафранке. Там он начал исследование «Развитие головы миноги», которое, по возвращении в Россию, защитил как магистерскую диссертацию.
Работая за границей Кольцов познакомился со многими крупнейшими биологами своего времени – И. Делажем, К. Гербстом, Э. Вильсоном, Г. Дришем, М. Гартманом. Он быстро вошел в их круг, многие из них стали его друзьями. Через много лет Макс Гартман вспоминал итальянские биологические станции: «…Там был блестящий Николай Кольцов, возможно, самый лучший зоолог нашего поколения, доброжелательный, немыслимо образованный, ясно мыслящий ученый, обожаемый всеми, кто его знал. Он часто наезжал в западноевропейские лаборатории, и мы были друзьями студенческих дней».
В 1902 году Кольцов продолжил исследования на биологической станции в Виллафранка, а затем в германских университетах Гейдельберга, Гиссена, Страсбурга, Киля, Ростока, Берлина, Лейпцига. Кстати, в Гейдельберге Кольцов в лаборатории известного цитолога Бючли начал первую часть своего выдающегося «Исследования о форме клетки».
Вернувшись в Россию, Кольцов читал лекции на Высших женских курсах и вел курс зоологии беспозвоночных в Московском университете.
В 1905 году он представил в университет диссертацию на соискание степени доктора зоологии – «Исследования о спермиях десятиногих раков». Однако, защита, назначенная на январь 1906 года, не состоялась. Потрясенный кровавыми декабрьскими событиями, разыгравшимися в Москве, Кольцов, всегда близко принимавший к сердцу все, что происходило с его страной, выпустил книжку – «Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни». На первых страницах Кольцов привел выступление императора Николая II, обращенное к лейб-гвардейцам Семеновского полка, а вслед за выступлением – длинный список убитых студентов. Книга появилась в продаже в день открытия Государственной думы и тут же была конфискована. Впрочем, небольшую часть тиража удалось продать. Все вырученные от продажи деньги пошли на помощь заключенным студентам.
«…Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях, – писал позже Кольцов. – Студенты бастовали, и я решил, что не нуждаюсь в докторской степени. Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил отношения с профессиональной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову».
В результате начавшегося конфликта руководитель Кольцова профессор Мензбир отстранил своего ученика от проведения всех практических занятий, а в 1909 году вообще лишил возможности преподавать в Московском университете.
В это же время Кольцов пережил безответную любовь, сильно сказавшуюся на нем. Только напряженная работа на Неаполитанской и Виллафранкской биологических станциях отвлекла его от переживаний.
В Италии он продолжил «Исследования о форме клетки».
Над этим многотомным исследованием он работал практически всю жизнь.
К нему естественно примыкали такие работы, как «К вопросу о клеточной форме» (1912), «Физиологический ряд катионов» (1912), «Влияние водородных ионов на фагоцитоз у пресноводных сувоек» (1915), «Физико-химические основы раздражимости пигментных, мускульных и железистых клеток» (1929), «Искусственный партогенез у тутового шелкопряда» (1932).
К «Исследованиям о форме клетки» Кольцов подошел с ясным представлением того, что физическая масса любой живой клетки состоит в основном из полужидкой цитоплазмы. Значит, считал он, сама форма клетки должна определяться наличием неких эластичных нитей или твердых обручей. В известных опытах Плато, экстраординарного профессора Гентского университета, капля масла в жидкости всегда принимала форму шара, значит, если стягивать шары клеток некими «обручами», можно получить самые разнообразные формы. Отталкиваясь от опытов профессора Плато и применяя физические и химические воздействия на клетку, Кольцов действительно выявил массу сложных структур, определяющих форму изучаемых клеток. В работе «О формоопределяющих эластических образованиях в клетках» он сформулировал принцип, впоследствии так и названный – «принципом Кольцова»: чем более мощными и прочными являются различные эластические образования внутри клетки, тем сильнее клетки отходят от шарообразной формы.
Вернувшись в Россию, Кольцов получил место преподавателя в Московском Народном университете имени Шанявского. При этом же университете работали различные лаборатории, в том числе биологическая. Последней Кольцов руководил с 1913 по 1917 год. К тому времени работы Кольцова принесли ему известность в научных кругах. Кандидатура Кольцова была выдвинута в действительные члены Российской Академии наук. Но поскольку условия приема требовали обязательного переезда в столицу, Кольцов снял свою кандидатуру. В Москве он преподавал на Высших женских курсах, работал в биологической лаборатории, здесь же работали его ученики и единомышленники. В итоге он был избран членом-корреспондентом Академии наук и остался в Москве.
Бурные революционные годы не прошли мимо Кольцова.
Однажды он был арестован сотрудниками ЧК. Несколько суток ученый провел в камере, ожидая расстрела, но вовсе не впал в уныние. Размышления, которым он предавался, вылились позже в небольшую работу – «К физиологии исхудания».
Кольцов прекрасно понимал, что лежащей в руинах голодной, холодной стране крайне необходимы знания. Он пользовался любой возможностью для того, чтобы донести знания до самой широкой части населения. В одном из радиовыступлений он сказал:
«…Довольно широко распространено убеждение, что наука противополагается жизни. Жизнь с ее повседневными заботами и интересами течет сама собой, а наука, отрывающая человеческий ум от этих мелких запросов текущего дня, стоит где-то над жизнью, вне ее. Мысль ученого занята каким-то сложными, выспренними задачами, недоступными для понимания каждого обыкновенного человека, а в житейских вопросах он совсем беспомощен, теряется. Народный юмор подхватил эту оторванность ученого от жизни и зло, а иногда и довольно метко подчеркнул ее в художественных образах. Наш русский Петрушка и его родной старший братец, герой итальянской народной комедии Пульчинелла, издеваются над ученым доктором и всегда умеют оставить его в дураках. В народных баснях ученый говорит высокопарным языком о непонятных предметах, и только тогда, когда попадает в беду – падает в яму, – вспоминает, что надо говорить по-людски, как все говорят, для того чтобы его поняли и выручили из беды. Лев Николаевич Толстой в период своего опрощения издевался над учеными бездельниками, которых должен кормить и поить мужик, чтобы они занимались никому не нужными вещами. Толстой в этот период жизни был склонен признавать за настоящий труд только тяжелую физическую работу горбом и руками. Чтобы осмеять умственную работу, он в одной сказке вывел такого умника, который пытался работать головой, колотя ею об стену. И, конечно, из такой работы ничего не выходило. Он издевался над учеными, которые собирают всяких мушек и таракашек или рассматривают в микроскоп клеточки и всякие штучки, находящиеся в клеточках, вместо того, чтобы пахать землю, собирать хлеб и делать добро людям. Все это говорилось и писалось за много лет до нашей революции, которая произвела резкий переворот в сознании народных масс. Говорят, науки бывают разные: науки практические, или прикладные, нужные для практической жизни, и науки отвлеченные, без которых можно обойтись. Никто не станет смеяться над инженером, строящим завод. Но почему не посмеяться над астрономом, считающим звезды, или рассеянным математиком, вечно вычисляющим что-то непонятное, или над биологом, рассматривающим в микроскоп какие-то клеточки или козявок?
Но нет наук теоретических и прикладных.
Есть только одна наука и применение ее в практической жизни».
В другой статье, посвященной совершенно конкретным вопросам развития сельского хозяйства, Кольцов писал:
«…Каждый крестьянин должен знать основы обмена веществ у растений, ибо иначе он не поймет, зачем нужно бросать в землю фосфориты, известь или селитру, и советы агронома будут иметь для него такое же значение, как заговоры знахаря. Каждый крестьянин должен знать, как человек и его домашние животные заражаются эхинококком, иначе он, по-прежнему отказываясь есть противную, с пузырями печень убитой им коровы, будет скармливать ее собакам и тем распространять тяжелое заболевание. Он должен знать начала микробиологии, чтобы убедиться в необходимости стерилизовать посевные семена формалином, что поднимает урожайность на несколько процентов. Он должен уметь различать по крайней мере некоторых вредных насекомых и знать их биологию, так как на своем поле он один может заметить их первое появление. Мы ведем борьбу за электрификацию и химизацию страны, но для огромных масс нашего крестьянского населения нужна в первую очередь биологизация».
Еще до революции, в 1916 году, по инициативе Кольцова в Москве был создан Институт экспериментальной биологии.
В 1917 году Кольцова избрали его директором.
Начинавший в эпоху, когда биология была, в основном, описательной, Кольцов остро чувствовал необходимость именно экспериментального, доказательного подхода к биологическим проблемам. В первые годы Институт экспериментальной биологии занимал всего три комнаты, но в 1920 году, с включением его в систему советских научно-исследовательских учреждений, территория института и его штат были резко расширены. Кстати, Кольцов жил прямо при институте. Дверь из его квартиры вела прямо в рабочий кабинет и в лаборатории.
В 1918 году Кольцов был избран профессором Второго Московского университета, а чуть позже – Первого. С 1919 года он – директор Центральной станции по генетике сельскохозяйственных животных Наркомзема РСФСР. С 1920 года – председатель Русского евгенического общества.
Заинтересовался евгеникой Кольцов еще в дореволюционные годы.
Главной задачей евгеники он считал изучение наследственности человека.
«…Нам важно понять, – писал он, – откуда возникли те психические способности, которые проявляет при жизни выдающийся человек. Мы легко убеждаемся, что среда, в которой он развивался и работал, полученное им воспитание и образование, а также и экономические условия бывают весьма различны: при тех же внешних условиях одновременно с гением развивались и работали тысячи его современников, но огромное большинство их ничем или почти ничем не проявило себя и не оставило потомству памяти о себе. Причиной этого является, конечно, разнообразие психических задатков, с которыми рождаются разные люди, очевидно столь же различные по врожденным способностям, как по окраске волос, росту, здоровью и другим физическим признакам. Прошли те времена, когда не только наивные обыватели, но и глубокие мыслители выражали уверенность, что гениальная одаренность отдельных личностей представляет собою какое-то мистическое свойство, резко отличающее их от всех других людей, – „дух святой“, таинственно сходящий на немногих избранников и пророков. Гений обязан своим происхождением счастливой и редкой комбинации наследственных психических задатков».
В Русском евгеническом обществе, председателем которого был избран Кольцов, активное участие принимали такие крупные ученые, как антрополог В. В. Бунак, медики А. И. Абрикосов, Г. И. Россолимо, Д. Д. Плетнев, биологи А. С. Серебровский, Ю. А. Филипченко. Огромный интерес к Обществу проявляли нарком здравоохранения Н. А. Семашко и писатель М. Горький, что, несомненно, способствовало если не процветанию, то развитию Общества. Глубокая увлеченность предметом время от времени подталкивала Кольцова к высказываниям, которые его противники незамедлительно истолковывали самым нежелательным образом:
«…Достаточно предположить, что законы Менделя были бы открыты веком ранее: русские помещики и американские рабовладельцы, имевшие власть над браками своих крепостных и рабов, могли бы достигнуть, применяя учение о наследственности, очень крупных результатов по выведению специальных желательных пород людей».
«…Благодаря подъему культуры и распространению идеи равенства борьба за существование в человеческом обществе потеряла свою остроту и благодетельный естественный отбор почти прекратился».
«…сохранение представителей активного типа имеет абсолютную генетическую ценность вне зависимости от их временного фенотипного образа мыслей».
«…После революции, в особенности длительной, раса беднее активными элементами».
Тем не менее, в статьях того времени Кольцов не раз подчеркивал, что, хотя человек подчиняется тем же законам наследственности, что и другие организмы, к нему неприменимы приемы и методы, вполне подходящие для экспериментов с животными. «…Современный человек не откажется от самой драгоценной свободы – права выбирать супруга по своему собственному выбору, – писал Кольцов в статье „Улучшение человеческой породы“, – и даже там, где существовала крепостная зависимость человека от человека, эта свобода была возвращена рабам ранее всех других нарушений личной свободы. Из этого основного отличия развития человеческой расы от разведения домашних животных и вытекают все остальные различия евгеники от зоотехники».
В 1921 году Кольцов издал известную статью «Родословные наших выдвиженцев», в которой показал происхождение и становление талантов М. Горького, Л. Леонова, Ф. Шаляпина, С. Есенина, В. Иванова и многих других. Вывод ученого был оптимистичен: «Рассмотренные нами генеалогии выдвиженцев ярко характеризуют богатство русской народной массы ценными генами».
В силу все той же увлеченности Кольцов считал вполне возможным рассматривать евгенику как некоторую религию.
«…Идеалы социализма, – писал он, – тесно связаны с нашей земной жизнью: мечта об устройстве совершенного порядка в отношениях между людьми есть такая же религиозная идея, из-за которой люди идут на смерть. Евгеника поставила себе высокий идеал, который также достоин того, чтобы дать смысл жизни и подвинуть человека на жертвы и самоограничения: создать путем сознательной работы многих поколений высший тип человека, могучего царя природы и творца жизни».
К сожалению, на оценку взглядов самого Кольцова влияла и некоторая неразборчивость «Русского евгенического журнала», в котором часто печатались переводные статьи вообще без комментариев или с такими комментариями, которые в те годы могли вызвать только негативное отношение. Например, в примечании к опубликованной в журнале программе Совета Английского евгенического общества было сказано, что пособия на каждого ребенка должны прибавляться к жалованью пропорционально заработной плате родителей, – «…чтобы способствовать размножению высших типов населения». А в кратком примечании к «Руководящим положениям немецкого общества расовой гигиены», опубликованным в 1924 году, Ю. А. Филипченко писал: «Перевод их приводится полностью. Причем мы воздержимся от каких-либо примечаний». А ведь из этих «Руководящих примечаний» и выросли корни философии немецкого фашизма.
«…При подведении итогов воззрениям Н. К. Кольцова на генетику человека и евгенику становится очевидным, что они сильно эволюционировали, – отмечали в 1975 году ученики Кольцова Б. Л. Астауров и П. Ф. Рокицкий. – Начав с принятия идей буржуазных евгеников, он пришел в конечном счете к признанию роли внешней среды, в том числе социальной, в развитии особенностей человека и к необходимости изучения генетики человека. Но будучи далек от методологических вопросов, Кольцов не мог дать критическую оценку положений буржуазной евгеники. Сам искренний и гуманный человек, он не увидел их антигуманной сущности и поэтому допустил ряд ошибок. Евгеника не имела под собой научной почвы и свелась к ряду предложений о внешнем вмешательстве в явления человеческой жизни и общества под прикрытием якобы заботы о наследственности будущих поколений. Но когда евгенические положения стали использовать для откровенно реакционных и даже фашистских целей, Кольцов проявил чувство гражданского долга и сам пошел на ликвидацию евгенического общества и закрытие „Русского евгенического журнала“.
Вклад же его в генетику человека несомненен».
С 1922 года Кольцов был редактором книжных серий «Классика естествознания» и «Современные проблемы естествознания». Он же редактировал «Успехи экспериментальной биологии» и «Русский евгенический журнал». Под его редакцией выходили биологическая серия «Пресноводная фауна Европейской России» и «Бюллетень Московского общества испытателей природы».
В 1927 году в докладе «Физико-химические основы морфологии», прочитанном на III съезде зоологов, анатомов и гистологов в Ленинграде, Кольцов высказал идею о молекулярной основе наследственности. Согласно этой его идее, новые сложные молекулы-мицеллы могли образовываться только на основе старых, служащих для них как бы затравками.
То есть Кольцов первый высказал гипотезу принципа матричного синтеза.
Этот принцип Кольцов отнес и к хромосомам, ответственным за процесс наследственной передачи. Он писал: «…Если мы признаем, что самой существенной частью хромосомы являются длинные белковые молекулы, состоящие из нескольких десятков или сотен групп радикалов, то моргановское представление о хромосоме как о линейном ряде генов получит ясную конкретную основу. Радикалы хромосомной молекулы – гены – занимают в ней совершенно определенное место. И малейшие химические изменения в этих радикалах, например отрыв тех или иных атомов и замена их другими (например, замена водорода метилом), должна являться источником новых мутаций».
В конце двадцатых годов Кольцов много размышлял над вопросами сущности жизни и ее происхождения. Известную гипотезу Аррениуса о занесении жизни на Землю из других миров он считал совершенно неубедительной. Он склонялся к тому, что первые живые углеродистые организмы могли возникнуть на Земле из некоторых неизвестных нам «праорганизмов», которым не хватало каких-то определенных признаков для того, чтобы отождествлять их с настоящими живыми организмами. Такими праорганизмами могли быть, писал Кольцов, «…мицеллы гидрофильных коллоидов». Поскольку, считал он, указанные мицеллы отличались по степени стойкости, обладая одновременно способностью к обмену веществ, между ними должна была «…происходить ясно выраженная борьба за существование». Вырастая путем кристаллизации до определенных размеров, они могли делиться, размножаться. «…Такие мицеллы – победители в борьбе за существование – имеют шансы выжить и стать исходным пунктом для дальнейшей эволюции, вступая периодически в новые, редкие и редчайшие комбинации».
Кольцов считал, что появление мицелл происходит и в наше время. Правда, у них нет шансов выжить, поскольку конкурентами их в наше время являются бактерии.
С 1929 года Кольцов – редактор отделов биологии, зоологии, протистологии, ботаники, эволюционных учений, генетики и механики развития Большой медицинской энциклопедии. С 1930 года он заведует сектором генетики и селекции, а также лабораторией экспериментальной цитологии и гематологии Всесоюзного института животноводства ВАСХНИЛ.
К этому же времени относятся его работы, связанные с изучением мутаций.
В 1930 году в Киеве на открытии IV Всесоюзного съезда зоологов, анатомов и гистологов Кольцов сказал: «…Надо путем сильной встряски зачатковых клеток изменить их наследственную организацию и среди возникающих при этом разнообразных, большею частью, вероятно, уродливых, но наследственно стойких форм отобрать жизнеспособные и упрочить их существование тщательным отбором. И я верю, что нам уже недалеко ждать того времени, когда человек властной волей будет создавать новые жизненные формы. Это самая существенная задача экспериментальной биологии, которую она уже теперь может ставить перед собой, не откладывая в далекое будущее».
В изучении мутаций Кольцов применял самые разные подходы.
По его поручению на стратостате «1-бис СССР» были подняты на высоту двадцати километров мушки-дрозофилы. Какой-либо заметной разницы в частоте мутаций у дрозофил, поднятых в стратосферу, и у дрозофил, наблюдаемых в лаборатории, не было замечено, но сам подход, несомненно, выглядел многообещающим.
Тогда же, в статье «Проблема прогрессивной эволюции», Кольцов заметил, что понятия «высший» и «низший», «прогрессивный» и «регрессивный», употребляемые в биологии, слишком уж антропоморфичны. При неоспоримо высоком развитии головного мозга, способного к образованию бесконечного числа условных рефлексов (чем, собственно, вид Homo sapiens и отличается от других видов животных), у человека наблюдается недоразвитие ряда физических признаков, а также сохраняются во взрослом состоянии некоторые черты строения, свойственные зародышу. Другими словами, в процессе развития живых организмов прогресс всегда сочетается с регрессом. Поэтому, считал Кольцов, родословную живого мира следует изображать не в виде древа или хвоща, а скорее по виду разветвленных мангровых зарослей, как идущих вверх, так и распространяющихся вширь.
Поразительными можно назвать предвидения Кольцова в эволюционных вопросах. В 1932 году он писал: «…Было бы неправильно думать, что в эволюции видов играли роль исключительно целесообразные особенности. Напротив, еще Дарвин отмечал, что огромное большинство признаков, которыми близкие виды отличаются друг от друга, не имеют приспособительного значения. За последнее время в связи с успехами генетики проблема накопления массы бесполезных, но и безвредных мутаций подвергается интересному математическому анализу. С. С. Четвериков и его ученики у нас, Фишер и Райт в Америке изучают математическую вероятность накопления генов, случайно (т. е., например, под влиянием радиоактивности) возникших в популяциях. При изоляции и последующем инбридинге („кровных браках“) благодаря вызывающим неравномерное размножение периодическим „волнам жизни“ такие гены могут закрепиться за расой и привести даже без участия естественного отбора к возникновению новых подвидов и видов, отличающихся друг от друга бесполезными признаками».
«В настоящее время принято считать, что современное эволюционное учение – это синтез классического дарвинизма с данными генетики, цитологии и других экспериментальных наук XX века, – писали в 1975 году Б. Л. Астауров и П. Ф. Рокицкий. – Авторами синтетической теории эволюции обычно называют Дж. Хаксли, Э. Майра и других зарубежных ученых. И очень обидно, что работы Кольцова по этому вопросу остались неизвестными за пределами Советского Союза, ибо основные идеи такого синтеза были сформулированы еще Н. К. Кольцовым и его учеником С. С. Четвериковым».
«Последние годы жизни Н. К. Кольцова, – писали Астауров и Рокицкий, – были омрачены начавшимися еще в 30-х годах нападками на некоторые фундаментальные положения современной биологии и ряда ее областей, таких, как генетика, цитология и др. Еще при жизни Кольцова начали отрицать роль хромосом в наследственности, тех хромосом, изучению которых Н. К. Кольцов посвятил значительную часть своей научной деятельности. Гены, материальная природа которых была обоснована еще работами школы Моргана и которые, по Кольцову, находились в генонемах хромосом, считали несуществующими, а само учение о гене – идеалистическим. Роль естественного отбора – основного дарвиновского фактора эволюции – отрицалась, а вместо этого выдвигалось прямое приспособление организмов к среде, т. е. принцип Ламарка, а то и внезапное „порождение видов“. Отсюда вытекало признание наследования приобретенных признаков – обывательского предрассудка, против которого так восставал всегда Н. К. Кольцов. Естественно, что, являясь самой крупной фигурой в области генетики и цитологии в СССР, Н. К. Кольцов наряду с Н. И. Вавиловым оказался в середине 30-х годов перед лицом нараставшей волны антигенетического и антидарвиновского догматизма и вместе с Н. И. Вавиловым же принял на себя главную тяжесть ее удара. Впрочем, эти удары посыпались на головы и ряда учеников Н. И. Вавилова и Н. К. Кольцова, хотя многие из них, как, например, А. С. Серебровский и М. М. Завадовский, давно уже не работали с Н. К. Кольцовым, а создали самостоятельные научные школы и в ряде случаев пошли собственными путями в науке. Но Н. К. Кольцов был лидером, и его делали ответственным за все, в том числе и за ошибки других генетиков – настоящие и мнимые.
Помимо критики экспериментальной биологии в целом был ряд нападок, адресованных непосредственно Н. К. Кольцову. Так, по поводу представлений о генонеме, как наследственной молекуле и матричном принципе ее образования, что явилось гениальным предвидением, значение которого можно оценить только в наши дни, Кольцова упрекали в том, что он ставит хромосомы и генонему вне обмена веществ. Обмену веществ вообще приписывалась некая почти мистическая роль в характеристике явлений жизни. На самом же деле Кольцов совершенно четко обосновал роль обмена веществ по отношению к хромосоме в статье под названием «Структура хромосом и обмен веществ в них»…
Совершенно неправильным было обвинение Н. К. Кольцова в отрыве теории от практики. (Впрочем, это же обвинение было брошено и Н. И. Вавилову, вся блестящая деятельность которого была направлена на повышение урожайности наших полей, А. С. Серебровскому, заложившему основы научной селекции животных в СССР, и другим ученым из лагеря так называемых «менделистов-морганистов».) В действительности не кто другой, как Н. К. Кольцов, будучи теоретиком-зоологом по образованию и по первым годам научной деятельности, интересовался живо и глубоко различными областями животноводства и медицины. Он занимался ими сам и ориентировал своих учеников на разработку генетических основ селекции животных, частную генетику и селекцию отдельных видов. Н. К. Кольцов создал генетическую станцию и в течение ряда лет руководил ею. Работал в ВАСХНИЛ, разрабатывал учение о группах и химических свойствах крови, занимался вопросами омоложения и пересадки органов, внедрял в практику методы культуры тканей и клеток человека.
…Уже на склоне своей жизни Кольцов, не колеблясь, выбрал путь борьбы против фальши и обскурантизма и, пожертвовав постом руководителя института, которому он отдал 22 года жизни, ушел вместе со спутницей своей жизни М. П. Садовниковой-Кольцовой в тишину своей маленькой лаборатории.
Это было в 1938 году».
Несколько раньше, в 1934 году Кольцову присвоено звание заслуженного деятеля науки РСФСР, а в 1935 году он был избран действительным членом ВАСХНИЛ. Одновременно Кольцову была, наконец, присуждена степень доктора зоологии.
В 1940 году Кольцов приехал в командировку в Ленинграде. Там, в гостинице «Европейская» с ним случился инфаркт.
(1872-1940) русский биолог, основоположник отечественной экспериментальной биологии
Николай Константинович Кольцов родился 15 июля 1872 г. в Москве в семье бухгалтера меховой фирмы. В 1890 г. окончил шестую московскую гимназию с золотой медалью и в том же году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета. Здесь он специализировался на кафедре сравнительной анатомии, и все его студенческие работы были посвящены этой теме.
После окончания университета в 1894 г. он был оставлен при нем для подготовки к профессорскому званию. В течение нескольких последующих лет Николай Кольцов работал на ряде биологических станций в России (Севастопольской, в Ростове-на-Дону) и за рубежом (Неаполитанской, в Ростоке), где подбирал материалы для магистерской диссертации. После возвращения из поездок он стал заниматься научной и педагогической работой в Московском университете (1903-1911).
С 1903 г. Кольцов развернул исследования в новой для него области - цитологии, изучая строение клетки и прежде всего ее форму. Так как большинство клеток состоит из полужидкой цитоплазмы, то ее форма должна определяться наличием внутри клетки эластических образований. В своих многочисленных исследованиях ученый применял не только морфологический, но и физиологический анализ, широко использовал различные физические и химические факторы для изменения структуры и формы клеток. Тем самым он перебросил мост от цитологии к физико-химической биологии.
В 1913-1917 гг. Николай Кольцов был руководителем биологической лаборатории при Московском народном университете им. А.Л. Шанявского. После Октябрьской революции стал организатором и бессменным директором Института экспериментальной биологии в Москве (1917-1939).
Приступив к организации Института экспериментальной биологии, Кольцов поставил перед коллективом научного учреждения поистине грандиозную задачу - изучение явлений жизни с самых различных точек зрения, с применением методов генетики, цитологии, физико-химической биологии, физиологии развития и экспериментальной эмбриологии, эволюционного учения. В осуществлении намеченной программы, очень велик и личный вклад самого Кольцова, отраженный во множестве (свыше 300) экспериментальных исследований, статей, докладов, книг. С самого начала деятельности института, Николай Кольцов обратил особое внимание на вопросы генетики и развернул широкие исследования на ряде объектов. Ученый страстно доказывал необходимость развития генетики и, в частности, глубокого изучения мутаций.
Он уже тогда предполагал, что среди нежизнеспособных, неблагоприятных и просто безразличных мутаций могут возникать и полезные человеку мутации, которые привлекут к себе взоры генетиков и селекционеров. Выдающийся биолог понимал, что понадобятся какие-то очень сильные методы воздействия на клетки, чтобы добраться до хромосом и генов, надежно спрятанных в глубине клеток, и он разрабатывает эти методы.
Генетика в России только зарождалась, у молодой науки не было специалистов. Чтобы воспитать кадры, пробудить интерес к этой науке у экспериментаторов, требовалось время. С 1918 года профессор Николай Константинович Кольцов начинает читать лекции студентам Московского университета. Вместе с ним на физико-математическом факультете работает Четвериков, который читает курс генетики. Первые ученики Кольцова: Б.А. Астауров, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Д.Д. Ромашев, Н.П. Дубинин - по окончании университета приходят работать к нему в институт. В 1918 г. Кольцов и С.С.Четвериков организуют под Звенигородом опытную станцию, которая становится центром изучения генетики животных. Здесь были предприняты первые попытки вызвать мутации у дрозофилы действием рентгеновских лучей, но эксперименты дали очень неопределенные результаты. К сожалению, в первые годы революции русские ученые были изолированы от общения с учеными других стран.
О мутациях дрозофил, основательно изученных в то время школой Моргана, Кольцов знал лишь по печатным статьям. Ученый явился также инициатором работ по химическому мутагенезу, увенчавшихся полным успехом в работах его ученика В.В. Сахарова. Еще в 1932 г. Николай Кольцов указал на возможность экспериментального удвоения числа хромосом и на практическое значение этого метода, реализованного уже в наше время в получении новых сортов сельскохозяйственных растений.
Полеты первых советских стратостатов привлекли внимание Николая Константиновича Кольцова, появилась возможность использовать космические факторы, способные воздействовать на наследственные свойства, а именно - космические лучи. Наконец, самый главный вклад ученого в науку - это разработка положения о хромосомах как наследственных молекулах (1927). Хромосома, по Кольцову, представляет собой единую гигантскую молекулу. В ее состав входят две нити - генонемы, каждая из которых состоит из отдельных генов, как бы радикалов этой молекулы. Новые генонемы создаются только на старых как на матрицах. Выдвинутый Николаем Кольцовым матричный принцип образования новых хромосомных молекул оказался поистине пророческим. Он предвосхитил на много лет важнейшее положение современной молекулярной биологии. Наследственной матрицей Кольцов считал высокополимерные молекулы белков. В дальнейшем оказалось, что ведущая роль в наследственности принадлежит более простым соединениям - нуклеиновым кислотам. В ряде статей, таких, как «Генетика и физиология развития», «Роль гена в физиологии развития», Кольцов развивал идеи, далеко опередившие свое время.
Выдающийся ученый стремился перекинуть мосты между физиологией развития и генетикой, а также цитологией и биохимией, тщательно анализировал отдельные этапы индивидуального развития, начиная с оплодотворения яйца, а также рассматривал развивающийся организм как сложную систему. В дальнейшем он разбирал вопросы о влиянии отдельных генов, постепенно включающихся в процесс индивидуального развития, о связи между генами, гормонами и формообразующими веществами, обнаруживаемыми в опытах экспериментальных эмбриологов. Кольцов был близок к появившемуся много лет спустя положению: один ген - один фермент.
Будучи биологом широкого профиля, выдающийся ученый уделял немало внимания и таким вопросам, как общая характеристика свойств жизни и отличие живого от неживого, был убежденным сторонником эволюционной теории Чарльза Дарвина . Как известно, современное учение - это синтез классического дарвинизма и данных генетики, цитологии и других экспериментальных наук XX века. Идеи Николая Кольцова способствовали этому синтезу. Велика его роль в подготовке кадров научных работников, многие из которых позднее стали крупными учеными. Наконец, он был инициатором создания в России первых биологических журналов («Успехи современной биологии», «Биологический журнал» и другие), членом редколлегии многих других научных и научно-популярных журналов, а также редактором биологических разделов энциклопедий - Большой медицинской и Большой советской. В течение почти 20 лет Кольцов руководил основным естественнонаучным журналом «Природа».
Сталинская «чистка» не обошла стороной и биологию. Николай Константинович Кольцов был изгнан из института, который создал, и, выброшенный за пределы науки, сразу же погиб, не пережив сердечный приступ. Ученый умер 2 декабря 1940 г. и был похоронен в Москве на Лефортовском кладбище. В мае 1975 г. имя Николая Константиновича Кольцова было присвоено Институту биологии развития Академии наук, организованному в 1967 г. учеником Кольцова, Борисом Львовичем Астауровым , и исторически, и идейно связанному с Институтом экспериментальной биологии.
Исполнилось сто лет со дня создания в Москве Института экспериментальной биологии, руководимого Н. К. Кольцовым.
Эксперименты этого исследователя привели к открытиям мирового масштаба. До него ученые считали, что клетки принимают свою форму в зависимости от осмотического давления содержащихся в них веществ. Кольцов в 1903 году пришел к заключению, что форму нежнейших клеток поддерживает твердый клеточный каркас, и предложил термин «цитоскелет». Чем мощнее и разветвленнее различные структуры каркаса, тем больше форма клеток отходит от шарообразной. Он изучил внутриклеточные тяжи во многих типах клеток, исследовал их разветвленность, использовал химические методы для выявления условий стабильности цитоскелета.
В 1910 году специалисты Гейдельбергского университета применили «правило Кольцова» к одноклеточным организмам. В 1911 году вышло дополненное издание книги Кольцова о цитоскелете на немецком языке. В те же годы Рихард Гольдшмидт использовал принцип цитоскелета Кольцова для объяснения необычной формы нервных и мышечных клеток, Дарси Томпсон в деталях описал принцип Кольцова в книге «О форме и росте», а Макс Гертвиг, посвятивший идеям Кольцова первые две главы своей книги, ставил его на первое место среди биологов.
Но возведенный в советское время Лениным и Сталиным железный занавес сделал практически невозможным выезд ученых за рубеж и выступления на международных форумах; сложно было даже направить статью в западное издание. Постепенно принцип Кольцова был забыт, и в 1931 году француз Поль Винтребер (Paul Wintrebert) заново предложил термин «цитосклет» (cytosquelette). Биологи нашего времени убеждены, что понятие о цитоскелете сложилось совсем недавно.
В январе 1906 года Кольцов должен был защищать докторскую диссертацию. Однако в декабре 1905 года, после волны рабочих протестов, решением правительства Московский университет был фактически оккупирован войсками. Как вспоминал позже Николай Константинович, защита была назначена буквально «через несколько дней после кровавого подавления декабрьской революции». «Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях - студенты бастовали - и решил, что не нуждаюсь в докторской степени, - писал он. - Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил отношения с официальной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову» .
В 1906 году Кольцов издал брошюру, цель и направление которой отлично раскрывает напечатанное на обложке разъяснение: «Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни. Доход с издания поступает в комитет по оказанию помощи заключенным и амнистированным. Цена 50 коп. Москва. 1906». Брошюру приказали конфисковать, а автора уволили из Московского университета. Он стал искать новое место работы.
Еще в 1903 году Кольцов читал курс «Организация клетки» на Высших женских курсах профессора В. И. Герье, а 28 апреля 1909 года он приступил к преподаванию в Московском городском народном университете, который чаще называли Частным университетом Шанявского.
В 1915 году Петербургская академия наук пригласила Кольцова переехать в Северную столицу, где собирались избрать его академиком и создать биологическую лабораторию. Однако Кольцов отказался уезжать из Москвы и вынужден был довольствоваться званием члена-корреспондента Академии наук.
В 1916 году Кольцов был привлечен к созданию на деньги меценатов ряда научно-исследовательских институтов, независимых от государства. Летом 1917 года, за несколько месяцев до большевистского переворота, в Москве открыли Институт экспериментальной биологии (ИЭБ) во главе с Н. К.
Российские интеллектуалы на протяжении десятилетий боролись против жандармского отношения царизма к человеческой личности. Многие из них приветствовали отречение царя от власти. Но первыми же своими действиями ленинское правительство оттолкнуло от себя лучших людей России. Инакомыслие попало в разряд государственных преступлений. Естественно, сторонники демократии думали, как освободить страну от засилья безумных робеспьеров и кровожадных маратов. Возникли группы людей, искавших посильные и законные пути освобождения России из-под власти большевиков. В одной из них на ведущих позициях оказался Кольцов. «Национальный центр» - так назвали в своих отчетах эту организацию чекисты - был раскрыт в 1920 году. Н. К. отвечал в нем за финансовую сторону работы (значит, ему доверяли его друзья по организации). В 1920 году всех выявленных заговорщиков - 28 человек, включая Кольцова, - арестовали. То, что они собирались на его квартире, было также поставлено профессору в вину.
Кольцова приговорили к расстрелу. По счастью, за него вступился близкий приятель Максим Горький, обратившийся непосредственно к Ленину. Благодаря его заступничеству приговор cначала заменили пятью годами тюремного заключения, а вскоре Кольцова освободили совсем, и он вернулся руководить своим институтом.
Он стремился помогать работе ученых по всей стране. Им были образованы лаборатории при Комиссии по изучению производительных сил (КЕПС), при Всесоюзном институте животноводства, биологическая станция в Бакуриани в Грузии, он же помог развитию Кропотовской биологической станции, затем его ученики при его участии создали новые центры исследований в Узбекистане и Таджикистане.
Институт экспериментальной биологии приобрел высокую репутацию в мире. В январе 1930 года Рихард Гольдшмидт писал: «Я поражен и до сих пор не могу разобраться в своих впечатлениях. Я увидел у вас такое огромное количество молодежи, интересующейся генетикой, какого мы не можем себе представить в Германии. И многие из этих молодых генетиков так разбираются в сложнейших научных вопросах, как у нас только немногие вполне сложившиеся специалисты».
В 1927 году Кольцов опубликовал работу, в которой сообщил, что каждая хромосома содержит гигантского размера наследственную молекулу, несущую генетические записи, и сделал выводы о том, как она может быть устроена. Он учел, что гены расположены в линейном порядке на генетических картах, принял во внимание химические данные о существовании высокомолекулярных структур, таких как целлюлоза или белки, и физические описания роста кристаллов.
Николай Константинович предположил, что наследственные молекулы должны содержать две зеркальные части и что гены - это части этих молекул (рис. 1). Таким образом, герой нашего рассказа разработал новый принцип химии - комплементарность нитей в двунитевых структурах, поддерживаемая за счет контактов между боковыми химическими группами в двух нитях.
Он объяснил механизм сохранения химической структуры наследственных молекул при делении хромосом, сформулировав матричный принцип воспроизведения наследственных молекул. «Я формулировал эту мысль в тезисе: Omnis molecula e molevula, т. е. всякая (конечно, сложная органическая) молекула возникает из окружающего раствора только при наличии уже готовой молекулы, причем соответствующие радикалы помещаются путем оппозиции (ван-дер-ваальсовыми силами притяжения или силами кристаллизации) на те пункты имеющейся налицо и служащей затравкой молекулы, где лежат такие же радикалы» .
В те годы, когда Кольцов разрабывал эти гипотезы, химия полимеров была в зачаточном состоянии. Н. К. казалось, что наиболее подходящими для наследственных молкул могли бы быть белки. Соединение аминокислот через -NH-COOH- связи в полимерные структуры давало возможность думать, что именно белки могут достигать гигантской длины; в качестве примера Кольцов приводил рисунок белков фиброинов (рис. 2).
Он обсудил возможность построения наследственных молекул из нуклеиновых кислот, но отверг это предположение, поскольку Фёбус Левин (Phoebus Levene) опубликовал в то время тетрануклеотидную теорию строения ДНК, согласно которой в молекуле монотонно повторялись четыре нуклеотида (АГТЦ). Кольцов заключил, что в таком случае нуклеиновые кислоты не могут нести генетические записи, так как они «слишком примитивно устроены» и не удовлетворяют «лингвистическим требованиям». Позднее тетрануклеотидная теория была опровергнута.
В целом соображения Н. К. о наследственных молекулах содержали следующие положения.
- В хромосомах находятся гигантские молекулы, несущие генетические записи.
- Гены - это сегменты наследственных молекул.
- Каждая наследственная молекула содержит две нити.
- Каждая нить несет идентичные последовательности записей, и благодаря этому они комплементарны.
- В результате химических изменений в наследственных молекулах возникают мутации генов.
- Одиночные молекулы используются как затравки (матрицы) для синтеза на них молекул с идентичными последовательностями (записями), что обеспечивает преемственность структуры генетического материала в поколениях.
В 1928 году вышла статья Кольцова на немецком с дальнейшей проработкой модели, в 1935 и 1936 годах - две на русском, а более развернутое описание было дано в его французской книге в 1939 году.
Кольцовская гипотеза привлекла внимание специалистов. К. Майер и Г. Марк (одни из основоположников химии полимеров) уделили кольцовским идеям заметное место в их книге 1930 года. Не раз упоминал о кольцовских идеях Герман Штаудингер (получивший в 1953 году Нобелевскую премию за развитие высокомолекулярной химии). В 1934 году Дороти Уринч опубликовала статью в Nature, в которой рассмотрела идеи, схожие с кольцовскими.
Американский генетик Милислав Демерец (предшественник Джеймса Уотсона на посту директора Колд Спринг Харборской лаборатории) послал Кольцову 27 августа 1934 года письмо, обнаруженное мной в архиве Американского философского общества в Филадельфии. В нем он писал: «Ваше представление, что целая хромосома - это большая органическая молекула и что гены - это лишь радикалы этой молекулы, очень интересно… В лекции, которая будет скоро опубликована, я обсуждаю ваше предположение» . Но Демерец отверг центральную часть кольцовской гипотезы о том, что гены представляют собой сегменты гигантской наследственной молекулы. Он предпочел думать, что гены должны существовать как индивидуальные структуры: «Я сомневаюсь, однако, что экспериментальные доказательства, которые предполагают, что гены имеют значительную степень индивидуальности, сопоставимы с вашим взглядом. Известно, что гены могут быть перенесены из одной гомологичной хромосомы в другую путем кроссинговера, что их положение внутри хромосомы может быть изменено инверсией, и что их положение в хромосомном комплексе может быть изменено транслокацией. Известно также, что все эти изменения не влияют на сами вовлеченные гены» .
Однако в 1946 году Джошуа Ледерберг открыл, что гены как части одной гигантской молекулы подвергаются рекомбинации, то есть могут быть перенесены из одного участка в другое место той же молекулы. В 1963 году Г. Л. К. Вайтхауз разработал структурную теорию рекомбинации молекул ДНК. Таким образом, пионерские предвосхищения Кольцова были полностью подтверждены.
В книге «Что такое жизнь?» Эрвин Шрёдингер согласился с тезисом, что гигантские наследственные молекулы существуют (без упоминания имени Кольцова) и что ими могут быть белковые молекулы. Однако Джон Бёрдон Сандерсон Холдейн, которому Шрёдингер приписал это объяснение, восстановил историческую важность предсказаний Кольцова в рецензии на книгу Шрёдингера в Nature . Холдейн указал, что именно Николай Константинович был первым, кто «представил… идею… что хромосома - это гигантская молекула… обладающая свойствами кристалла, включая способность к самовоспроизведению и таким образом высоко усложненная структура, которая несет „закодированную запись “ для развития организма» .
В 1934 году Кольцов сделал еще одно важное открытие: Т. С. Пэйнтер обнаружил в слюнных железах двукрылых насекомых хромосомы огромного размера, а Н. К. дал объяснение механизму их возникновения: в ходе многократных удвоений наследственных молекул они не расходятся по дочерним клеткам, и хромосомы утолщаются (рис. 3).
Российский биолог назвал такие хромосомы политенными (многонитевыми), этот термин укрепился и существует в науке до сих пор. При этом длина хромосом не увеличивается, а толщина из-за нерасхождения вновь образовавшихся наследственных молекул растет, достигая гигантского размера. Кольцов описал этот механизм в статье, опубликованной в американском журнале Science в том же году. Он писал: «Я видел сотни препаратов слюнных желез различных Diptera, полученных в генетическом и цитологическом отделах моего Института экспериментальной биологии. Профессор Г. Дж. Мёллер из Техасского университета также показывал мне серию очень хороших препаратов Drosophila, имевших различные необычные формы Х-хромосом».
У ученого была еще одна область интересов. Еще в начале века он познакомился с первыми работами по наследованию умственных способностей у человека и хотел учредить у себя в институте отдел генетики человека. В 1920 году Н. К. Кольцов был избран председателем Русского евгенического общества и оставался им до 1929 года, когда по его инициативе общество прекратило свою работу. С 1922 года он стал редактором (с 1924-го - соредактором) «Русского евгенического журнала», в котором опубликовал свою речь «Улучшение человеческой породы», произнесенную 20 октября 1921 года на годичном собрании Русского евгенического общества, и исследование «Родословные наших выдвиженцев».
Позднее политиканствующие идеологи сталинизма использовали интерес Кольцова к генетике человека против него, обзывали это направление человеконенавистничеством, даже фашизмом. Однако генетика человека интенсиво развивается, и на ее основе разрабатывают новые эффективные методы лечения болезней.
Вклад Николая Константиновича в развитие русской науки в целом был бы очерчен неполно, если бы осталась в тени его гуманитарная деятельность. Он сделал очень много не только для женского образования в России. Он не раз вступался за честь и достоинство русских ученых, несправедливо обиженных, оклеветанных, арестованных. И в советское время он не изменил своим принципам.
Кольцов ярко и много писал. По сей день важную роль в распространении научных знаний играет журнал «Природа», главным редактором которого он был с 1912 до 1930 года; как приложение им была основана серия «Классики естествознания». С 1916 года Кольцов редактировал «Труды Биологической лаборатории», затем организовал журналы «Известия экспериментальной биологии» (1921), «Успехи экспериментальной биологии» (начали выходить в 1922 году), «Биологический журнал» и ряд других изданий.
Независимая позиция Кольцова не только в науке, но и в общественной деятельности вызывала раздражение властей. Первыми начали злобные наскоки на Н. К. деятели из Общества биологов-марксистов в марте 1931 года. Особенно озлобленным публичным нападкам Кольцов подвергся после дискуссии о генетике и селекции в декабре 1936 года. Николай Константинович вел себя непримиримо по отношению к лысенковцам, выступившим с нападками на генетику. Понимая, к чему клонят организаторы дискуссии, он после закрытия сессии направил в январе 1937 года письмо президенту ВАСХНИЛ (копии - заведующим отделов ЦК: сельского хозяйства - Я. А. Яковлеву, науки - К. Я. Бауману, печати и издательств - Б. М. Талю), в котором прямо заявил, что организовывать такую дискуссию - значит покровительствовать врунам и демагогам, а это никакой пользы ни науке, ни стране не принесет.
Он указал на недопустимое положение с преподаванием генетики в вузах, предугадав, к какому понижению уровня знаний в Стране Советов это приведет, а затем заявил вообще немыслимую в советских условиях крамолу, сказав открытым текстом, что газета «Правда» печатала ложь о выступлениях на сессии: «Газеты печатали необъективные и часто совершенно неграмотные сообщения о заседаниях сессии. Чего стоит, например, отчет в „Правде “ от 27 декабря… Как Вы назовете такую „правду “? Неужели она останется неопровергнутой? Надо исправить допущенные ошибки. Ведь от получившегося в результате сессии разгрома генетики пострадает, может быть, не один выпуск агрономов… С нас прежде всего спросит история, почему мы не протестовали против недостойного для Советского Союза нападения на науку… Невежество в ближайших выпусках агрономов обойдется стране в миллионы тонн хлеба. А ведь мы не меньше партийных большевиков любим нашу страну и гордимся успехами соцстроительства. Поэтому-то я не хочу и не могу молчать».
Требования остановить Кольцова и отвергнуть его критику прозвучали 26–29 марта и 1 апреля 1937 года на собраниях актива Президиума ВАСХНИЛ. Но Н. К. не испугался и, выслушав многократно повторенные обвинения в свой адрес, попросил слова и без колебаний отверг несправедливые выпады, повторив, что «газеты неправильно информировали о сути происходившей дискуссии. По ним нельзя составить ясного представления о том, что говорилось на сессии» .
В конце заседаний в ВАСХНИЛ он так завершил свое выступление: «Я не отрекаюсь от того, что говорил и писал, и не отрекусь, и никакими угрозами вы меня не запугаете. Вы можете лишить меня звания академика, но я не боюсь, я не из робких. Я заключаю словами Алексея Толстого, который написал их по поводу, очень близкому данному случаю, - в ответе цензору, пытавшемуся запретить печатание книги Дарвина:
Брось, товарищ, устрашенья,
У науки нрав не робкий.
Не заткнешь ее теченья
Никакою пробкой!»
.
Полутора неделями позже была опубликована статья Я. А. Яковлева, в которой в резких выражениях генетика была названа фашистской, а Кольцов - «фашиствующим мракобесом… пытающимся превратить генетику в орудие реакционной политической борьбы», и сказано, что генетики «в своих политических целях» якобы «осуществляют фашистское применение „законов “ этой науки» .
Такого рода нападки были не случайными. Утверждения генетиков, что внешняя среда может изменять наследственность только путем индукции мутаций в наследственных записях, категорически расходились с воззрениями Сталина. Редко возникающие мутации не могли его удовлетворить, так как он был убежден, что правильное - сталинское - воспитание изменит наследственность всего советского народа и последующие поколения будут вести себя по его, сталинским, меркам, что нужно целенаправленно менять условия выращивания растений и животных и создавать скоростными темпами сорта растений и породы животных. А тут эти генетики твердят о консерватизме наследственности и пресловутых генов, которых вовсе нет.
В 1938 году было объявлено о выборах лучших ученых членами Академии наук СССР. В январе 1939 года в «Правде» А. Н. Бах, Б. А. Келлер и шесть примкнувших к ним молодых ученых выступили с заявлением, что Кольцов и Л. С. Берг - выдающийся зоогеограф - не могут быть избраны академиками. Письмо так и было озаглавлено: «Лжеученым не место в Академии наук». После такой статьи ни Кольцов, ни Берг не прошли в академики (последнего избрали в 1946 году), а для разбора дел в кольцовском институте Президиум АН СССР назначил специальную комиссию.
Члены комиссии, включая Лысенко, стали наезжать в институт, беседовали с сотрудниками. В конце концов было назначено общее собрание коллектива института, на котором комиссия собиралась выслушать сотрудников и зачитать свое решение. Ученые института, однако, оказались верны своему директору, и почти никто не сказал и слова осуждения в его адрес. Только двое выступили против Кольцова: заведующий отделом генетики института Н. П. Дубинин, рвавшийся к креслу директора, и человек со стороны, имевший те же цели, - Х. С. Коштоянц (физиолог животных, предпочитавший продвигаться по партийно-общественной линии).
Собрание всецело поддержало Кольцова, что было совершенно удивительным фактом для тех дней: по существовавшим правилам игры осудить Н. К. должен был коллектив, но предателей и слабых духом людей в нем не оказалось. А если колектив этого не сделал, то и формальных оснований у НКВД привлечь Кольцова к уголовной ответственности за вредительство в тот момент не оказалось. Сам Николай Константинович, и на этот раз не отступивший от своей мужественной позиции, выступил на собрании спокойно и без дрожи в голосе произнес то, что в те дни никто говорить в подобных ситуациях не решался.
Он не согласился ни с одним из обвинений, ни в чем себя виновным не признал и не каялся: «Я ошибался в жизни два раза, - сказал он. - Один раз по молодости лет и неопытности неверно определил одного паука. В другой раз такая же история вышла с еще одним представителем беспозвоночных. До 14 лет я верил в Бога, а потом понял, что Бога нет, и стал относиться к религиозным предрассудкам, как каждый грамотный биолог. Но могу я ли утверждать, что до 14 лет ошибался? Это была моя жизнь, моя дорога, и я не стану отрекаться от самого себя».
16 апреля 1939 года Президиум АН СССР снял Кольцова с поста директора института, но оставил его заведующим лабораторией.
В конце ноября 1940 года Кольцов вместе с женой выехал в Ленинград на научную конференцию. Внезапно, без всяких симптомов, которые бы проявлялись раньше, у него случился инфаркт миокарда, а еще через три дня, 2 декабря, в гостинице он скончался.
Его жена записала: «Сейчас кончилась большая, красивая, цельная жизнь. Во время болезни как-то ночью он мне ясно сказал: „Как я желал, чтобы все проснулись, чтобы все проснулись“. Еще в день припадка он много работал в библиотеке и был счастлив. Мы говорили с ним, что мы „happy, happy, happy“».
Этой запиской жена Кольцова завершила и свое пребывание на земле. Без мужа она не видела смысла в существовании и в тот же день оборвала свою жизнь. Академик АМН СССР И. Б. Збарский в книге «Объект № 1» заявил, что Кольцов был, видимо, отравлен чекистами сердечным ядом, подсыпанным в бутерброд.
Спустя три четверти века после смерти Н. К. Кольцова ученые пришли к его принципу цитоскелета вторично. За работы по строению клеток Кристиана де Дюва, Альберта Клода и Георга Паладе в 1974 году наградили Нобелевской премией. Идея двойной структуры наследственных молекул была предложена Н. К. четвертью века ранее модели двойной спирали ДНК Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика, заслужившей Нобелевскую премию в 1962 году (и хотя Уотсон уверял меня несколько раз в 1988–2000 годах, что они с Криком ничего не знали о модели Кольцова, у меня есть сомнения на этот счет).
Совпадающие с кольцовскими представления Артура Корнберга о механизмах копирования ДНК в процессе их удвоения (репликации) и выделение им ДНК-полимеразы 1 были отмечены Нобелевской премией в 1959 году. Россия утеряла свой приоритет в науке в этих направлениях именно потому, что коммунисты помешали работе Кольцова, запретили ему контакты с Западом при жизни, зачеркнули его имя в своей стране после внезапной смерти.
А ведь природа вакуума не терпит. Без продолжения работ школы Кольцова, без появления статей в зарубежной литературе, в которых исследователи упоминали бы имя автора исходных идей, не только идеи, но и его имя остались известны только историкам биологии.
Памятника Николаю Константиновичу Кольцову в Москве до сих пор нет.
американский биофизик и историк науки, докт. физ.-мат.наук,
почетный профессор МГУ, Казанского и Ростовского университетов
(3/15.07.1872, Москва - 2.12.1940, Ленинград)
Основоположник отечественной экспериментальной биологии. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом, предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.
В 1890 г. поступил в Московский университет, который окончил в 1894 г. с дипломом 1 степени и золотой медалью за сочинение "Пояс задних конечностей позвоночных". В университете Кольцов специализировался у профессора М.А.Мензбира. Сильное влияние на научное развитие и интересы Кольцова оказал рано умерший приват-доцент, позднее профессор эмбриологии и гистологии В.Н.Львов. Как писал сам Кольцов, именно Львов дал ему - тогда еще студенту второго курса - прочесть работу А.Вейсмана "О зачатковом пути". От профессора Н.А.Иванцова, преподававшего эволюционное учение и цитологию, Кольцов воспринял интерес к цитологии. Хотя интересы Кольцова в университете были сосредоточены на вопросах сравнительной анатомии он прочитал и проработал книги Ламарка и Дарвина, Вейсмана и Гегенбаура, Шопенгауэра и Канта, Бокля и Спинозы. Еще студентом он выполнил работу "Развитие таза у лягушки" и в 1894 г. доложил о ней на секционном заседании Всероссийского съезда естествоиспытателей и врачей. резюме этого доклада стало первой печатной работой Кольцова. На третьем курсе М.А.Мензбир предложил ему написать сочинение на золотую медаль "Пояс задних конечностей и задние конечности позвоночных". Кольцов выполнил эту задачу: прочел около 50 литературных источников на разных языках (еще в гимназические годы он изучил английский, немецкий, французский, позже итальянский), и написал от руки крупным каллиграфическим подчерком книгу формата энциклопедии объемом около 700 страниц, с большим числом художественно выполненных пером рисунков. Оригинал этой ненапечатанной работы хранится в библиотеке Института биологии развития РАН. Во время обучения в университете он много путешествовал по различным местам России, начиная с окрестностей Москвы и кончая Крымом и Кавказом.
По окончании университета в 1894 г. он был оставлен для подготовки к профессорскому званию. После сдачи в 1896 г. магистерских экзаменов Кольцов выехал за границу (1897-1898) для работы в лаборатории В.Флемминга в Киле и на биологических станциях в Неаполе, Роскове и Виллафранке. Общение с учеными разных стран сыграло большую роль в будущем становлении Кольцова как исследователя, в его отходе от чисто сравнительно-анатомических интересов, преобладавших в студенческие годы, и в конечном счете привело его к постановке и исследованию фундаментальных общебиологических проблем.
В 1900 г. он становится приват-доцентом Московского университета и в октябре 1901 г., защитив магистерскую диссертацию "Развитие головы миноги", утвержден магистром зоологии. После возвращения из новой двухгодичной командировки (1902-1903) Кольцов приступил к исполнению обязанностей приват-доцента университета по кафедре сравнительной анатомии, ведя занятия со студентами по гистологии и микроскопической зоологии. В этот период он начал цикл исследований в новой области - цитологии. В 1936 г. вышел сборник экспериментальных исследований "Организация клетки", подытоживший эту работу.
В революционные дни 1905 г. Н.К.Кольцов вошел в кружок "одиннадцати горячих голов", которым руководил астроном П.К.Штернберг. Подавление революционных событий непосредственно отразилось на официальном положении Н.К.Кольцова. Начался конфликт с М.А.Мензбиром. Н.К.Кольцов не смог защитить докторскую диссертацию, посвященную строению спермиев десятиногих раков и роли образований, определяющих форму клеток. "Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях: студенты бастовали, и я решил, что не нуждаюсь в докторской степени. Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил свои отношения с официальной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову". В начале 1906/07 уч. г. Мензбир предложил Кольцову освободить кабинет, который он занимал, снял его с заведывания библиотекой, а весной 1907 г. отобрал и рабочую комнату. Кольцов переделал в лабораторию свою личную квартиру. В 1909/10 уч. г. Мензбир отстранил Кольцова от проведения практических занятий в Институте сравнительной зоологии. За Кольцовым осталось только чтение лекций по курсу зоологии беспозвоночных, который читал в 1904 г. В 1903 г. он начал преподавать в должности профессора Высших женских курсов до 1918 г., когда они были преобразованы во Второй московский университет и продолжал преподавание профессором Второго московского университета до 1924 г. Одновременно (1903-1919) Кольцов вел занятия в Городском народном университете им. А.Л.Шанявского.
Преподавая на Высших женских курсах Кольцов продолжал интересоваться университетскими делами. Он выпустил брошюру "К университетскому вопросу" (в 1909 и 1910 гг.), в которой критиковал, царившие в университетах порядки. В начале 1911 г. новый министр народного просвещения Кассо лишил университет последних остатков автономии. В знак протеста большая группа профессоров и преподавателей (Тимирязев, Чаплыгин, Лебедев, Вернадский и др.) подала в отставку, среди них был Кольцов.
Начиная свою работу в период расцвета описательной биологии и первых шагов экспериментальной биологии Кольцов тонко чувствовал тенденции развития биологии и рано осознал значение экспериментального метода. Он проповедовал необходимость экспериментального подхода во всех областях биологии и предсказал его использование даже в эволюционном учении (не противопоставляя экспериментальные методы описательным). Речь шла не о простом биологическом эксперименте, а об использовании методов физики и химии. Кольцов не раз подчеркивал огромное значение для биологии открытия новых форм лучистой энергии, в частности рентгеновских и космических лучей, писал о применении радиоактивных веществ. Чтобы изучить организм в целом, надо использовать все современные знания в области физической и коллоидной химии, необходимо изучать внутри клетки мономолекулярные слои и их роль в разнообразных превращениях веществ. "Биологи ждут, когда эти методы (рентгеноструктурного анализа) будут усовершенствованы настолько, что можно будет при их помощи изучить кристаллическую структуру внутриклеточных скелетных, твердых структур белкового и иного характера". Эта мысль явилась пророческой и реально осуществилась в открытии методом рентгеноструктурного анализа строения молекулы ДНК. Пророческой оказалась и другая идея Кольцова, в которой он также шел от биологии к химии. Исходя из развиваемого им представления, что каждая сложная биологическая молекула возникает из подобной ей уже существующей молекулы, он предсказал, что химики пойдут по пути создания новых молекул в растворах, содержащих необходимые составные части сложных молекул, путем внесения в них затравок готовых молекул той же структуры. Он писал: "Я думаю, что только таким способом удастся синтезировать in vitro белки, и при том не какие-нибудь, а определенные, т. е. синтез которых заранее намечается". Кольцова не оставляла мысль об организации нового научного учреждения - Института экспериментальной биологии.
В 1916 г. он был избран членом-корреспондентом РАН. В этом же году было создано Общество московского научного института, наметившее организацию нескольких научных учреждений, в т. ч. по экспериментальной биологии. В 1917 г. институт был создан и Н.К.Кольцов стал его первым директором (в 1967 г. претерпев различные переименования институт был разделен на Институт биологии развития и Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. А.Н.Северцова). За период с 1917 по 1940 г. институт стал подлинным центром для создания ряда новых областей биологии и подходов для синтеза между ними.
В поле зрения Н.К.Кольцова постоянно находились вопросы генетики. Еще в 1921 г. им была опубликована экспериментальная работа "Генетический анализ окраски у морских свинок". Проводились генетические исследования на дрозофиле. В этих работах ученый видел установление важнейшей связи между генетикой и эволюционным учением. Позднее начались работы по химическому мутагенезу.
Н.К.Кольцов глубоко понимал значение генетики для практики животноводства. В 1918 г. им была организована Аниковская генетическая станция, специализирующаяся по генетике сельскохозяйственных животных. Несколько позже была организована в Тульской области другая станция по птицеводству. В начале 1920 г. обе станции слились в одну. В 1925 г. станция получила название Центральной станции по генетике сельскохозяйственных животных, директором которой в разные годы был Кольцов и его ученики. Громадная заслуга Кольцова в том, что он привлек для работы на станции много талантливых людей известных впоследствии как создатели целых направлений в генетике и селекции отдельных видов сельскохозяйственных животных.
После революции в 1918 г. Н.К.Кольцов вернулся в Московский университет (ставший называться Первым) и преподавал в профессорском звании до 1930 г., заведуя кафедрой экспериментальной биологии. Вернувшись в 1930 г. из заграничной командировки он узнал, что за это время упразднены курсы, которые он читал. Но на базе его кафедры возникло 5 кафедр, возглавляемых его учениками: физиологии, гистологии, генетики, динамики развития, гидробиологии.
В 1927 г. состоялось совещание Комиссии по изучению естественных производительных сил России (КЕПС) АН на котором было вынесено решение о необходимости создания Всесоюзного института животноводства. Институт был открыт в 1930 г. и в его состав, как сектор генетики селекции влилась Центральная генетическая станция первым заведующим сектором стал Н.К.Кольцов. В 1935 г. его избрали академиком ВАСХНИЛ и присудили степень доктора зоологии.
Последние годы жизни ученого были омрачены нападками на некоторые фундаментальные положения современной биологии и ряда ее областей, таких как генетика, цитология и др. Стали отрицать роль хромосом в наследственности, тех хромосом, изучению которых Н.К.Кольцов посвятил значительную часть своей научной деятельности. Являясь самой крупной фигурой в области генетики и цитологии Н.К.Кольцов наряду с Н.И.Вавиловым принял на себя главную тяжесть удара волны антигенетического и антидарвиновского догматизма. В 1938 г. Н.К.Кольцов ушел с поста руководителя Института экспериментальной биологии, которому он отдал 22 года жизни.
С 1972 г. Академия наук начала проводить регулярные Кольцовские чтения. Институту биологии развития РАН присвоено имя Н.К.Кольцова.