Зелинский

Это высказывание Н. Д. Зелинского прекрасно рисует его научное мировоззрение, основой которого является стремление сделать химию точной наукой, дать в руки химикам методы точнейших исследований, позволяющие раскрывать сокровенные тайны вещества и вооружить их новыми способами воздействие на него.

До последних лет своей жизни Николай Дмитриевич живо интересовался работами лаборатории высоких давлений, был ее постоянным советчиком и вдохновителем многих любопытных начинаний. «Душа лаборатории», ее основатель, вскоре доктор наук и член-корреспондент Академии наук СССР, Л. Ф. Верещагин принес в это новое дело, помимо таланта физика-экспериментатора, большую инженерную изобретательскую выдумку. Ему принадлежат многочисленные, остроумно задуманные и виртуозно выполненные конструкции приборов, позволивших проникнуть в область действительно сверхвысоких давлений, при которых кардинально меняются все свойства вещества. Многие из этих изменений, наблюдавшихся на опыте, до сих пор еще не получили исчерпывающего теоретического истолкования. Иначе говоря, эта область продолжает оставаться потенциальным источником новых открытий. В других случаях на основе сочетаний теоретического анализа с высококвалифицированным инженерным оформлением опыта новой области знания — физико-химии высоких давлений удалось выйти на передовые рубежи знаменательных практических достижений.

В последние годы в связи с развитием техники высоких параметров на первый план выдвинулась проблема инструмента для обработки сверхтвердых сплавов. Единственным орудием, применимым для этой цели, а также для глубинного бурения твердых пород, являются абразивные инструменты и буровые коронки с алмазным наполнением. Недаром алмазы были зачислены американским правительством в категорию особо важных «стратегических товаров», в продаже которых странам социалистического лагеря империалистическими группировками государств было начисто отказано. Но нашим противникам не удалось нанести этими запретами сколько-нибудь ощутительного урона развитию важных отраслей отечественного машиностроения. Если бы даже геологами не была одержана изумительная, эпохального значения победа — если бы даже задержалось открытие коренных алмазных месторождений в Якутии, — проблема алмаза все равно была бы решена. К настоящему времени в Советском Союзе на основе работ многих научно-исследовательских институтов, и прежде всего Института физико-химии высоких давлений, создана промышленность искусственных алмазов. Ученым удалось раскрыть секреты природы и воспроизвести в заводских условиях ту реальную физико-химическую среду, в которой под действием высоких температур и давлений в кимберлитовых трубках происходит превращение графита в алмаз. Руководитель этих работ Леонид Федорович Верещагин, как в свое время и его учитель, удостоен высокого звания Героя Социалистического Труда.

Второй областью науки, которая, по мысли Николая Дмитриевича, особенно тесно связана с химией, была биология.

Вопросы биологии всегда чрезвычайно интересовали его. Потому-то в начале своей научной деятельности в Одессе проводил он свободные вечера на бактериологической станции Мечникова. Потому принял он участие и в экспедиции на «Запорожце». Потому и в первой своей лекции в Московском университете так воодушевленно говорил о неведомых законах, связывающих живую клетку с молекулой вещества.

Снова и снова напоминал он о необходимости взаимопроникновения химии и биологии. Он писал:

«…Химия так тесно примыкает к современным завоеваниям экспериментальной биологии, что теперь уже можно думать и говорить о той аналогии, которая проявляет себя в строении хромосомных нитей[5] и строении высокомолекулярных соединений».

И еще: «…Жизнь животных и растений обусловливается, в чем не можёт быть сомнений, процессами чисто химическими и физическими».

Работы Н. Д. Зелинского по изучению белка также были, по существу, исследованиями, объединяющими химию и биологию.

Белок — основа всего живого. Жизнь неразрывно связана с белком. Только при достаточной полноте знаний свойств и строения белка можно познать процессы, происходящие в организме, а следовательно, бороться с болезнями, старостью, смертью.

Больше ста лет назад впервые были обнаружены те основные «кирпичики», из которых строится «здание» белковой молекулы — аминокислоты. Молекула белка огромна. Когда удалось определить молекулярный вес и элементарный состав белка, многое прояснилось. Но отсюда было еще очень далеко до представления о взаимном, расположении и взаимосвязи атомов в молекуле. Мы уже знаем, именно от этого в первую очередь зависят свойства вещества.

В 1906 году Эмиль Фишер высказал мысль, согласно которой белки состоят из длинных цепей, включающих в себя сотни аминокислот, соединенных друг с другом. Но теоретически можно себе представить громадное количество способов взаимного расположения аминокислот в таком построении. Даже из 20 кислот уже можно было бы составить 2 432 902 008 176 640 000 комбинаций. Когда были проделаны эта подсчеты, загадка белка не стала проще, а проблема его синтеза осуществимее.

Академик Опарин как-то остроумно заметил по этому поводу: «Пытаться построить молекулу белка из известных нам 32 аминокислот, не зная принципа построения, это все равно, что пытаться набрать стихотворение из 35 букв алфавита, встряхивая их в наборной кассе».

В таком состоянии были познания о белке, когда Николай Дмитриевич, с самого начала своей научной деятельности посвятивший этой ключевой проблеме биологии много плодотворных раздумий, пришел к мысли, что исследователи, пытающиеся проникнуть в тайну белка, воздействуют на молекулу слишком «жестко», разрушают ее и затем в осколках находят уже только обрывки молекулярных целей из аминокислот. А что, если воздействовать на молекулу осторожно, примерно так, как это происходит в пищеварительном тракте человека и животных? Не узнаем ли мы больше о строении белка, не удастся ли увидеть не только кирпичики, но и стены здания, сложенные из них?

Такой примерно ход мысли привел Зелинского и Садикова к разработке метода каталитического гидролиза белков. В своей работе «Естественный и Искусственный катализ белковых тел» Николай Дмитриевич писал:

«Нам удалось в условиях лабораторного опыта осуществить полный распад белков при возможно малых количествах кислоты, то есть искусственно довести дело белкового расщепления до той стадии, до которой оно доходит в пищеварительном тракте человека и животных».

Когда в 1914 году Зелинский и Садиков опубликовали свое первое сообщение о методе каталитического гидролиза белка и новые соображения о строении белка, эта теоретическая работа на Западе была принята в штыки. Известный химик Абдергальден выступил против нее в печати с грубыми и резкими выпадами. Однако вскоре была опубликована работа того же Абдергальдена, в которой он, забыв, кому принадлежит новый метод и теория… приписал их себе.

Но эти размолвки и несколько преждевременные споры остались достоянием истории науки. Дальнейшее развитие биологии на молекулярном уровне колоссально расширило наше представление о функциях белка в связи с его строением. Было обнаружено огромное количество активных белков, которые мы называем ферментами. В самое последнее время были установлены тонкие механизмы управления той «фабрикой белков», которая заключена в клеточных структурах. И самым последним достижением естествознания является расшифровка той наследственно заложенной в клеточных структурах «программы», по которой происходит формирование сложной белковой молекулы в процессе роста и развития живого организма.

Что касается самой белковой молекулы, то, по современным воззрениям, она представляет собой сложное динамическое образование, о пространственной структуре которого можно говорить лишь весьма условно, настолько большим количеством связей и переходов соединяется она с другими аналогичными «конструкциями» живого.

Но хотя наши знания в этой области ушли далеко вперед и проявилась вся несостоятельность первоначальных попыток «синтеза» белка из случайного набора аминокислот, аналитический метод Зелинского оказался жизненным и плодотворным.

5

Особые структуры ядра живой клетки.