Страница 21 из 29
Как и во время предыдущих опытов, Лавуазье наблюдал за количеством кислорода, потребляемым во время пищеварения и движения. Он решил провести систематическое исследование того, каким образом эти два фактора влияют на дыхание, а также исследовать и влияние их на температуру. Лавуазье измерил количество потребляемого кислорода, количество образовавшегося С02 и сердечный ритм. Из этих данных он заключил, что у человека в состоянии покоя натощак потребление кислорода возрастает примерно на 10%, если температура опускается на 15 °С. При пищеварении потребление кислорода возрастает на 50 %. В течение физических упражнений натощак потребление кислорода возрастает в три раза; если физические упражнения делаются во время пищеварения, потребление кислорода возрастает в четыре раза по сравнению с исходными данными. Во время этих опытов температура тела практически не менялась, но сердечный ритм возрастал пропорционально потреблению кислорода.
Это были первые исследования в области физиологии, и хотя они остались незаконченными, их результаты были невероятными, особенно учитывая обстоятельства. Больше всего поражает, что Лавуазье исключил любую идею о жизненном огне, зажженном высшим существом, и изучал человеческое тело так, как будто речь шла о большом реакторе, в котором происходили сложные химические реакции:
«Мы наблюдали два закона, имеющие огромное значение: сердечный ритм повышался прямо пропорционально поднимаемому на определенную высоту весу, а количество потребляемого жизненного воздуха прямо пропорционально продукту дыхания и сердечному ритму. [...] Цель дыхания — не охлаждение крови, как считалось долгое время; дыхание есть не что иное, как медленное горение углерода и кислорода, во всем похожее на то, что происходит во время горения лампы или свечи; с этой точки зрения дышащие животные являются самыми настоящими горючими телами, которые горят и сжигают себя. Во время дыхания, как и во время горения, кислород и теплород поставляет атмосферный воздух; кровь поставляет горючее, а его окисление в легких объясняет изменение цвета. Это горение, образующее углекислый газ и воду, является источником температуры тела. Итак, жизненный воздух не может превращаться в угольную кислоту кроме как посредством добавления углерода; он не может превращаться в воду кроме как посредством добавления водорода; и этот двойной процесс не способен происходить без того, чтобы жизненный воздух не терял часть своего особого теплорода. Отсюда следует, что суть дыхания есть извлечение из крови части углерода и водорода и — в возмещение — добавление в нее особого теплорода, который во время циркулирования крови распределяется во все части тела животного и поддерживает примерно постоянную температуру, наблюдаемую у всех дышащих животных».
Мы располагаем иллюстрацией опытов Лавуазье в области физиологии благодаря двум прекрасным рисункам Марии, выполненным во время этих опытов; один из них воспроизведен ниже. На нем можно видеть множество людей, работающих в лаборатории Арсенала. На подопытном — плотно облегающий комбинезон, герметично застегнутый для сбора теплоты и влаги, выделяющихся во время потоотделения. Изо рта выходит трубка со стеклянной емкостью для сбора выделяемых газов. Как и на рисунке, помещенном в прошлой главе, справа можно видеть женщину, одетую по моде того времени: это и есть автор рисунка.
Лавуазье был очень близок к получению правильного объяснения метаболизма; только навязчивая идея о «теплороде» помешала ему. Также он открыл отношение между питанием и метаболизмом:
«У этого горения есть энергетическая затрата, это вещество самого животного, это кровь, поставляющая горючее; если бы животные не восполняли питанием то, что они теряют во время своего дыхания, очень скоро лампе не хватило бы масла и животное погибло бы, как гаснет и лампа, когда ей не хватает горючего».
Кроме того, Лавуазье понял, что у организма есть механизм охлаждения на случай, если производится излишнее тепло. Навязчивая идея о «теплороде» подталкивала его к странным объяснениям. Он думал, что во время потоотделения вода выводит из организма теплород. Ученый заметил также, что человек теряет много «теплорода» и воды через легкие во время дыхания.
Итак, в человеческом теле происходят три важнейших процесса — дыхание, потоотделение и пищеварение. Первый совершается в легких и представляет собой реакцию между водородом, углеродом и кислородом из воздуха. В результате этого процесса выделяется теплота, которая благодаря циркуляции крови распределяется по всему телу, поддерживая постоянную температуру. Во время потоотделения потеря воды через кожу и легкие позволяет избавиться от излишков теплоты. В ходе пищеварения пища восполняет в крови то, что та потеряла во время дыхания и потоотделения. Итог своим размышлениям Лавуазье подводил очень поэтично:
«Можно сказать, что аналогия, существующая между горением и дыханием, не ускользнула от поэтов, или скорее от философов античности; они были ее голосом и посредником. Огонь, похищенный у неба, — факел Прометея — заключал в себе не только искусную и поэтическую идею: этот образ — верное отражение процессов, происходящих в природе, по крайней мере с дышащими живыми существами. Вместе с древними учеными мы можем сказать, что пламя жизни загорается в тот момент, когда ребенок делает первый вдох, и гаснет оно лишь со смертью. Возможно, возникнет соблазн предположить, что древние мудрецы глубже, нежели мы могли бы подумать, проникли в храм знаний и этот миф является просто аллегорией, в которой они спрятали важнейшие истины медицины и физики».
Трудно представить, что Лавуазье мог бы открыть в области биохимии — науки, возникшей только спустя несколько веков, — если бы его жизнь не прервалась столь внезапно. Но рассматривая результаты его опытов, осуществленных в беспокойные годы революции, не будет преувеличением вместе с одним из его биографов утверждать: пока мы не придем к выводу, что главным преступлением Французской революции была не казнь Людовика XVI, а казнь Лавуазье, мы не поймем историю.
ГЛАВА 4
Государственный деятель
Больницы, тюрьмы, государственная казна, сельское хозяйство... ничто не ускользнуло от реформистских устремлений Лавуазье, несмотря на то что его самые революционные предложения касались области образования и науки. Образование должно быть светским, без дискриминаций по половому признаку, и состоять из двух ступеней: одна ведет к университету, вторая — к профессиональному образованию. Подобного до Лавуазье никто не предлагал. Ученый был убежден: образование и наука являются основой развития страны. Он обратился с призывом к Национальному Конвенту, чтобы обе эти сферы не остались без внимания. Предложение Лавуазье было встречено благосклонно, но от смерти на гильотине оно его не спасло.
Общественный реформатор, государственный деятель, экономист, педагог... Трудно перечислить в двух словах все сферы, где проявилась безграничная творческая деятельность Лавуазье. В любом случае как минимум парадоксально, что среди жертв французской революции, которая должна была вести Францию к свободе и равенству, оказался один из самых преданных слуг нации — человек, посвятивший жизнь развитию своей страны и желавший, чтобы все его соотечественники, вне зависимости от социального происхождения и места рождения, имели равные возможности.
Отец, представитель третьего сословия, подарил ему на свадьбу благородный титул, пусть и нижнего ранга, что дало Лавуазье возможность принадлежать к знати и прибавить частицу «де» к своей фамилии, но он никогда ею не пользовался. Его превосходство было гораздо выше и заключалось в другом: это было превосходство исключительного ума и бесконечной работоспособности. Финансовая обеспеченность семьи ученого позволила ему внести необходимую сумму в Генеральный откуп, когда ему было всего 25 лет. Тогда же он стал самым молодым членом Академии наук — благодаря своим блестящим дарованиям, честолюбию и счастливой звезде. Во время работы в этих учреждениях творческие способности и смелость позволили Лавуазье написать невероятное число докладов и предпринять огромное количество начинаний, нацеленных на приумножение богатств страны и улучшение жизни соотечественников, особенно самых бедных. По сравнению с его научными успехами экономические и общественные заслуги ученого почти померкли, хотя его вклад в данные сферы, как будет видно дальше, был не менее весомым, нежели в изучение химии.