Книга: Лаборатория химических историй. От электрона до молекулярных машин
Назад: Темпераменты и характеры
Дальше: Глава 10 Всему своя цена
Ученые в тоталитарных государствах
Истинные ученые, увлеченные поиском, вероятно, оказываются наиболее незащищенными перед идеологическим натиском государственной машины. Поведение ученых разных стран, оказавшихся в тисках диктаторских режимов, удивительным образом совпадает. Буквально из последних сил они продолжают научную деятельность, словно утверждая, что запретов для научной мысли не существует.
На грани гибели
В предшествующих главах много раз были показаны структуры различных молекул. Возникает естественный вопрос: каким образом ученые смогли увидеть все изображенные молекулярные конструкции? Это результат рентгеноструктурного анализа, позволяющего представить строение молекул в виде шаростержневых моделей. В предыдущих рассказах многократно упоминались имена нобелевских лауреатов, и создание рентгеноструктурного анализа тоже было отмечено этой премией. В 1914 г. лауреатом Нобелевской премии по физике стал немецкий ученый Макс фон Лауэ. Он направил рентгеновы лучи на кристалл сульфата меди и получил на фотопленке набор отражений – так называемую дифракционную картину, которая со временем позволила после математической обработки изобразить структуру молекулы.
Судьба золотой нобелевской медали Лауэ своеобразна. После прихода нацистов к власти в Германии Лауэ – убежденный противник нацизма – вместе с другим немецким нобелевским лауреатом по физике Дж. Франком передал свои нобелевские медали в Копенгаген датскому физику Нильсу Бору на хранение, чтобы их не конфисковали. Ситуация стала драматической, когда в апреле 1940 г. нацисты вторглись в Данию. Вывоз золота из гитлеровской Германии считался серьезным преступлением. Если бы нацисты нашли эти медали с выгравированными на них именами лауреатов в Копенгагене, то ученым, скорее всего, грозила бы казнь. Коллеги Бора не видели смысла в том, чтобы зарывать медали в землю – их все равно могли обнаружить. Решение нашел венгерский химик Дьёрдь де Хевеши, работавший в те годы в Институте Бора. Физиков спасла химия: Хевеши растворил медали в царской водке (смесь соляной и азотной кислот), а бутылки с желтоватой жидкостью оставил у всех на виду, и при обыске нацисты не обратили на них внимания. После окончания Второй мировой войны золото выделили из раствора и отправили в Швецию Нобелевскому комитету, который заново отчеканил медали и передал их лауреатам. По воле судьбы Хевеши, фактически спасший двух ученых, был своеобразным образом вознагражден – в 1943 г. он стал нобелевским лауреатом по химии за работу по использованию изотопов при изучении химических процессов. Эти исследования легли в основу нового направления науки – радиационной биологии. Однако далеко не все столкновения ученых с тоталитарным режимом заканчивались столь благополучно.
Сломанные судьбы
Двое талантливых немецких химиков Рихард Вильштеттер (1872–1942) и Фриц Габер (1868–1934) сохранили дружбу со студенческих лет. Р. Вильштеттер – ученик выдающегося химика А. Байера, в 1915 г. был удостоен Нобелевской премии за исследования природных красящих веществ, в том числе хлорофилла. Позже он провел основополагающие исследования в химии ферментов. С приходом к власти в Германии нацистов Вильштеттер – еврей по национальности – был отстранен от преподавания в университете и от научной деятельности. Некоторое время ему удавалось руководить работой сотрудников по телефону, но в 1938 г., спасаясь от преследований, он бежал в Швейцарию, откуда еще некоторое время продолжал следить за прерванными исследованиями, общаясь с бывшими сотрудниками по переписке.
Ф. Габер тоже вскоре сумел заявить о себе – он получил Нобелевскую премию в 1918 г. за разработку промышленного синтеза аммиака, решившего остро стоявшую во всем мире проблему химически связанного азота. Горячо преданный родной Германии, в начале Первой мировой войны он возглавляет военно-химический департамент. Именно он, желая обеспечить победу своей стране, был инициатором применения первых боевых отравляющих веществ, что позже вызвало ожесточенные споры о правомерности присуждения Нобелевской премии создателю химического оружия. Одновременно вместе с Вильштеттером он разрабатывает конструкцию противогаза. После проигранной войны он всеми силами старается помочь Германии выплатить наложенную контрибуцию – ищет способы добычи золота из морской воды, в итоге оказавшиеся неудавшимися.
Отвлечемся на время от основной темы. Сама постановка задачи извлечения золота из морской воды вполне разумна, но решить ее очень трудно, поскольку один литр морской воды содержит всего лишь 10–9 г золота. Однако с учетом общей массы воды мирового океана суммарная величина будет значительной – приблизительно восемь миллиардов тонн. Поиск решения такой проблемы продолжается и в наши дни. Например, исследования показали, что в горячих источниках Исландии повышенное содержание золота. Посчитано, что запасы воды в этих источниках содержат приблизительно 50 т золота. Для его эффективного извлечения решено было использовать бактерию, обитающую в золотоносных рудниках и избирательно накапливающую золото, однако эта бактерия не развивается в воде. В бактерии был найден нужный ген и встроен в другую бактерию, живущую в воде. Пока эти исследования находятся в стадии разработки. Другой, возможно, тоже перспективный прием – извлечение золота с помощью ионообменных смол.
Вернемся к жизнеописанию Ф. Габера. После войны он занимался возрождением немецкой промышленности. Пришедшие к власти в 1933 г. нацисты не оценили заслуг Габера (выходца из еврейской семьи), он был вынужден подать в отставку и выехать в Англию, а позже в Швейцарию.
Странным образом два момента в судьбах друзей – Вильштеттера и Габера – оказались похожими. Нобелевские премии они получили одновременно в 1920 г., так как процедура вручения была отложена из-за Первой мировой войны. Оба окончили свои дни в Швейцарии, переживая разлуку с родиной.
Никакие научные заслуги не могут спасти ученого от преследований, если он не согласен с основной идеологией правящего режима. Итальянский химик Микеле Джуа (1889–1966), автор более ста работ по органической и полимерной химии, написавший 13 учебников и монографий, в 1932 г. отказался вступить в итальянскую фашистскую партию. В результате он был отстранен от преподавательской работы, а в 1935 г. арестован и приговорен к 15 годам заключения за антифашистскую деятельность.
Участь некоторых российских ученых в сталинские годы не менее драматична. Расскажем подробнее о судьбе одного ученого-химика, который пережил двенадцатилетнюю лагерную ссылку. Это его не сломило – он нашел силы продолжить исследования. Великолепный отечественный химик Г. А. Разуваев (1895–1989), ученик Н. Д. Зелинского и А. Е. Фаворского, еще в юности увлекся химией свободных радикалов. В 1929 г. тридцатичетырехлетнего Разуваева, к этому времени уже достаточно известного исследователя, приглашает к себе на стажировку в Германию нобелевский лауреат Г. Виланд. Результатом работы стали опубликованные в немецком журнале Berichte первоклассные статьи о свободнорадикальных реакциях. Через год Разуваев возвращается в Россию и начинает работать с новыми объектами – хиноновыми комплексами непереходных металлов. В 1934 г., в самый разгар исследований, Разуваев был арестован и осужден за контрреволюционную деятельность, помощь западной буржуазии, вредительство и т. п. Истинной причиной было то, что он в течение года работал и публиковался за границей. Согласно существовавшим в то время установкам, такой человек вполне мог быть завербован иностранными спецслужбами и потому по прибытии на родину автоматически попадал под подозрение. Достаточно было малейшего повода для ареста. Им стал донос, написанный бывшим аспирантом Разуваева, которому как научному работнику он дал не очень лестную характеристику. Это не позволило аспиранту занять место заместителя заведующего лабораторией, на которое тот рассчитывал. В доносе вполне достаточно было обвинить во вредительской деятельности, не приводя никаких доказательств. После ареста Разуваева бывший аспирант получил желаемую должность.
Разуваев был сослан в воркутинские лагеря, вначале он работал в шахте, а затем в лаборатории, где проводили анализы угля. Заключенные в лагере страшно голодали, бывали даже случаи людоедства. Затем Разуваева перевели под Архангельск, где он преподавал в школе для малолетних преступников – так называли детей раскулаченных крестьян. Большую часть времени ученый работал со своими учениками на лесоповале. После перевода в Ухтинский лагерь Разуваев занялся обогащением радиевых руд, вместе с физиком Тороповым написал монографию для внутреннего пользования "Методы получения радия кристаллизацией". В 1942 г. Разуваев был расконвоирован – теперь он мог жить вне лагеря, но не выезжать за пределы края. Полностью освободился он только в 1945 г., но без права жить в столице и крупных городах. Благодаря тому, что у некоторых знакомых сохранились оттиски прежних публикаций Разуваева, в 1945 г. удалось организовать защиту кандидатской диссертации. Это оказалось возможным благодаря энергичной поддержке академика А. Н. Несмеянова, который не побоялся оказать помощь бывшему "врагу народа", лишенному гражданских прав. Через год Разуваев защитил докторскую диссертацию и приступил к работе в Нижегородском университете. Снятие судимости произошло только в 1955 г.
Г. А. Разуваев, переживший долгие годы заключения, не сломился и не потерял увлеченности наукой. Он сумел организовать в Нижнем Новгороде (прежде г. Горький) широкие исследования металлорганических соединений, по его инициативе был создан Институт металлоорганической химии АН СССР, носящий теперь его имя. Работы Разуваева были отмечены многими высокими отечественными наградами и получили широкое международное признание.
Человек высочайшей культуры, владеющий несколькими иностранными языками, страстный поклонник и превосходный знаток живописи, собиравший долгие годы альбомы с репродукциями, он всегда охотно делился знаниями с друзьями и коллегами. Единственное, о чем он не любил вспоминать, так это о двенадцатилетней лагерной ссылке. До последних дней он оставался необычайно жизнелюбивым, доброжелательным и исключительно обаятельным человеком.
Столь же драматично сложилась судьба другого талантливого российского химика Г. Л. Стадникова (1880–1973), ученика Н. Д. Зелинского, получившего в 29 лет премию им. А. М. Бутлерова. В 1920 г. он был арестован и приговорен к расстрелу. Директору московского Физико-химического института А. Н. Баху удалось договориться об отсрочке приговора (до 1937 г. – такое было еще возможно), с тем чтобы предоставить Стадникову возможность работать – естественно, под строжайшим надзором. В эти годы он разрабатывает уникальный способ переработки торфа, фактически решивший проблему снабжения топливом Москвы и области. По результатам работы Стадников издает книги по химии угля и торфа, которые становятся учебниками для вузов. Часть книг была переведена на немецкий язык. В 1938 г. Л. Стадникова снова арестовывают с формулировкой "…является агентом германской разведки, которую систематически снабжал секретными материалами по научно-исследовательским работам в области угля". Его этапируют в воркутинские лагеря. Вначале он занят на общих работах, затем его направляют в углехимическую лабораторию. В этот период ему удалось найти решение задачи, которую не могли решить специалисты по химии угля разных стран в течение ста лет, – причину самовозгорания углей. В 1955 г. Стадников был освобожден и реабилитирован, за плечами остались 18 лет воркутинских лагерей. После выхода на свободу он издает монографию, посвященную проблеме самовозгорания углей.
Этот печальный список ученых, пострадавших от режима, дополним трагическими судьбами великого французского химика А. Лавуазье (см. в этой главе раздел "От нового элемента к фундаментальному закону") и выдающегося немецкого ученого, создателя квантовой химии Г. Г. Гельмана (см. главу "От колбы к компьютеру").
От дискуссий до репрессий
В 1946–1948 гг. в СССР было начато очередное наступление на различные виды инакомыслия, оно велось по широкому фронту – от математики и физики до языкознания и педагогики. В «сектор обстрела» попали и некоторые виды искусств – поэзия, музыка и др. Наиболее известный научный погром был организован на сессии ВАСХНИЛ (Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина) в 1948 г. Генетика была объявлена буржуазной лженаукой, а ее сторонники – врагами народа. В результате были репрессированы многие видные ученые, а отечественная генетика была полностью растоптана как наука. Главным организатором борьбы был академик Т. Д. Лысенко, автор дремучих теорий, ставший в результате главой всей отечественной биологии.
Известно высказывание видного отечественного физика С. И. Вавилова, занимавшего до Несмеянова пост президента Академии наук СССР: "История науки не может ограничиться развитием идей, в равной мере она должна касаться живых людей, с их особенностями, талантами, зависимостью от социальных условий, страны и эпохи". Невольно хочется увидеть особый смысл в словах «зависимостью от… страны и эпохи». Возможно, Сергей Вавилов имел в виду судьбу своего брата, выдающегося ученого-генетика мирового класса Николая Вавилова, ставшего жертвой борьбы с генетикой и погибшего в 1943 г. в саратовской тюрьме.
В русло борьбы с научным инакомыслием попала и кибернетика – наука об общих закономерностях получения, хранения и передачи информации, позже ставшая основой при создании компьютеров. Появились статьи, где кибернетика была названа наукой мракобесов и американской лженаукой.
Некоторые химики посчитали, что произошедшее в биологии представляет собой удобный способ захвата власти и в других науках. Сценарий всегда был один и тот же: вначале отыскивалась буржуазная наука, которую следует громить, а затем начиналась атака на ее сторонников. Лидером борьбы стал доктор химических наук Г. В. Челинцев, а объектом критики – теория резонанса, разработанная американским ученым, лауреатом Нобелевской премии 1954 г. по химии Лайнусом Полингом. В соответствии с этой теорией структуры некоторых соединений – например, бензола – предлагалось описывать не с помощью одной конкретной формулы, а неким набором резонирующих, то есть переходящих друг в друга структур (рис. 9.10).
Новая теория призывала химиков по-новому взглянуть на строение вещества, допустив, что электронное состояние молекулы не является статичным. В настоящее время она считается устаревшей, на смену ей пришла теория молекулярных орбиталей (см. главу "Самая главная частица и ее жилище"). Но все же в свое время эта теория сыграла заметную роль в формировании взглядов химиков на природу химической связи.
Не все были согласны с этой теорией, и некоторые химики выступили с критикой, но Г. В. Челинцева не устраивало такое положение, ему хотелось довести дело до репрессий. Он организовал выступления широкой общественности – философов, писателей, рядовых служащих, не имеющих никакого отношения к химии.
В ряде советских журналов ("Большевик", "Вопросы философии" и др.) стали появляться требования запретить применение порочной теории буржуазной науки. Утверждалось также, что она стремится "подорвать материалистические основы теории химического строения с помощью теории резонанса Л. Полинга – порождения растленной идеологии англо-американской империалистической буржуазии, враждебной от начала до конца передовой материалистической науке… такой же мертвой ветви буржуазной науки, отравляющей научную атмосферу, как вейсманизм-морганизм" (это упомянуты авторы классической генетики).
В итоге в печати стали появляться требования запретить применение порочной теории буржуазной науки. От критики перешли к персональным обвинениям в пропаганде новой теории, и под удар попали видные ученые: Я. К. Сыркин, М. Е. Дяткина, их коллеги и ученики. В результате многие были просто уволены с работы и не могли далее заниматься наукой. До разгрома, который произошел в биологии, дело не дошло, и заметно "смягчить удар" удалось ученому-химику, академику А. Н. Несмеянову (ставшему в 1951 г. президентом Академии наук).
Примечательно, что многострадальная и теперь практически забытая теория резонанса оказалась все же увековеченной своеобразным способом. На торцевой стене подземной станции московского метро "Менделеевская" помещена условная таблица Менделеева с объемным портретом, а по бокам расположены изомеры бензола – формулы Ладенбурга и Клауса (рис. 9.11), которые нам напоминают о теории резонанса.
Как приходит озарение
Напряженная работа ученого обычно чередуется с отдыхом, который у творческих людей выглядит полным отрешением от научных проблем. Скорее всего, процесс обдумывания новых идей продолжается, но это незаметно для посторонних – а иногда и для самого человека (ниже мы расскажем истории про сны). Смена традиционных занятий и привычной обстановки часто оказывается плодотворной. Например, Ньютон был вынужден из-за чумы покинуть Кембридж, оказавшись в итоге не у дел в деревушке Вулсторп, где и был открыт знаменитый закон всемирного тяготения, на который, согласно известной легенде, его «натолкнуло» упавшее яблоко.
Минуты вдохновения, в которые неожиданно приходит нужное решение, подробно описывают все биографы крупных ученых. Из этих описаний следует, например, что окончательный вид своей таблицы Менделеев увидел во сне. Ф. Кекуле, задремав в кресле у камина, увидел циклическую структуру бензола в виде змеи, вцепившейся в свой хвост. А. Вернер, создатель координационной теории, проснулся ночью оттого, что вся теория неожиданно выстроилась. Как видим, чаще всего решения приходят во время сна, но есть и другие примеры. Максу Планку квантовая гипотеза явилась среди дня, как вспышка молнии. Можно предположить, что биографы великих ученых, желая более эффектно представить сам факт открытия, невольно уделяют повышенное внимание описанию момента, в который оно свершилось. Спокойные размышления приводят к несколько иным выводам. Действительно, все люди ложатся ночью спать, почему же периодическая система приснилась именно Менделееву, а не кому-нибудь другому? Решающую роль минутных озарений опровергают и сами авторы открытий, объясняя в сдержанных тонах, что на самом деле было истинным источником: "Все время думал об этом, потому и открыл" (И. Ньютон), "Трудился, трудился, всю жизнь трудился. Искал, ну и нашел" (Д. И. Менделеев), "Зачем столько слов? Я просто не отступал в своей работе. Вот и все" (А. Эйнштейн).
Для того чтобы пришло озарение, иногда используют простой способ: необходимо собрать разрозненные факты и сделать правильный вывод. Ранее, в разделе "Фундаментальный закон, открытый с помощью рассуждений", было описано, как А. Авогадро, объединив результаты работы Дж. Дальтона и Ж. Гей-Люссака, сформулировал новый закон. Существуют похожие примеры – например, французский ученый Ив Шовен, лауреат Нобелевской премии 2005 г. по химии, предложил механизм реакции метатезиса (описана в разделе "Три шага творчества одной простой молекулы"). К этой мысли его привело знакомство с тремя независимыми работами. Первая – статья Эрнста Отто Фишера (лауреата Нобелевской премии по химии 1973 г.), в которой он сообщал о новом типе химической связи – двойной связи углерод-металл С=М. Вторая работа – публикация Джулио Натты (лауреата Нобелевской премии по химии 1963 г.), описывающая необычное размыкание циклопентена при полимеризации. Третий факт, который он принял во внимание, – опубликованные результаты промышленного процесса, при котором пропилен перегруппировывается, образуя этилен и бутен. Можно сказать, что два нобелевских лауреата (Фишер и Натта), сами того не подозревая, привели к Нобелевской медали третьего химика – Шовена. Именно поэтому в химии (и не только) широко распространено написание обзоров: разрозненные результаты, полученные разными исследователями, объединяются в одной статье, что помогает обнаружить интересные закономерности.
Отойдем в сторону от химии и посмотрим, как находят нужное решение, например, музыканты. Познакомимся со случаем, когда художник не сам ставит себе задачу, а она дается уже в сформулированном виде, что выглядит как некоторое "насилие над творческой личностью". В одном из интервью композитор Р. Щедрин рассказывал, что в 1999 г. ему позвонили из Нюрнберга и предложили написать вступление к Девятой симфонии Бетховена. Тот же самый состав оркестра и те же самые музыканты должны исполнять без перерыва вступление и саму симфонию. Безусловно, задача была необычайно трудная и очень ответственная. Решение пришло к композитору в тот момент, когда во время движения по шоссе его машина забуксовала на льду и съехала в кювет. Вместе с чувством крайнего раздражения и досады родилась нужная идея. Ее воплощение, по мнению автора, является лучшим из всего, что он написал в 1999 г. Рекламная подача описанного события сделает упор на минутную потерю управления автомобилем, но спокойные рассуждения приводят нас к иному. Главное – то, что композитор долго и упорно размышлял, а дорожное происшествие просто сыграло роль "спускового крючка".
Трудный путь, ведущий к озарению, у большинства творческих людей, по-видимому, достаточно похож. Высказывания талантливых людей, далеких от науки, подтверждают это: "Поэзия – та же добыча радия…" (В. В. Маяковский); "Талант – это труд, упорный и повседневный" (А. П. Чехов). За всеми этими высказываниями скрыта одна важная деталь. Упорный труд творческого человека совершается не по принуждению, а в силу естественной потребности пытливого ума во что бы то ни стало решить поставленную задачу.
Назад: Темпераменты и характеры
Дальше: Глава 10 Всему своя цена
