Николай Кольцов – биолог из будущего. Лобашёв Михаил Ефимович

Личность в генетике: 20-30-е годы ХХ века

(«Золотой век» отечественной генетики – от Вавилова до «Вавиловии прекрасной»)

Кольцов Николай Константинович (1872-1940) – биолог; член-корреспондент АН (1916), академик ВАСХНИЛ (1935); Заслуженный деятель науки.

Николай Константинович Кольцов родился 3(15) июля 1872 г. (дата приведена на основании выписки из метрической книги (АРАН. Ф.450. Оп.2. Д.1) в Москве. Семья была в родстве с К.С. Станиславским и С.С. и Н.С. Четвериковыми. В 1890 г. поступил в Московский университет, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии.

По окончании университета (1894) с дипломом 1-й степени и золотой
медалью, Н.К. Кольцов был оставлен при нем для подготовки к профессорскому званию. В 1897 г. командирован в на два года за границу. Работал в это время в Германии и на средиземноморских биостанциях. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации о метамерии головы позвоночных, которая со временем была признана классической. Ее защита состоялась в 1901г.

С 1900 по 1911 - приват-доцент Московского университета. В этот период Н.К. Кольцов начал осуществлять программу по изучению формы клетки, которая, как тогда считалось, состоит из оболочки и однородного бесструктурного содержимого, некоего "живого вещества". Н.К. Кольцов в своих работах доказал, что форма клетки зависит от формы коллоидальных частиц, образующих клеточный скелет.

В 1902 Н.К. Кольцов был вновь командирован за границу, где в течение двух лет работал в крупнейших биологических лабораториях.

Вернувшись в Россию в 1903 г., Н.К. Кольцов занялся педагогической и научно-организационной работой. В 1903 -1918 гг. он преподавал на Московских Высших женских курсов по естественному отделению.

На Высших Женских курсах Герье Н.К. Кольцов познакомился со студенткой Марией Полиевктовной Садовниковой (сестрой будущего академика, химика-органика П. П. Шорыгина), которая вскоре стала его женой (1907).

С 1908 по 1919 гг. Н.К. Кольцов - профессор городского Народного университета Л.А. Шанявского. С 1917 по 1930 гг. - профессор МГУ (принимал участие в организации Института сравнительной анатомии) и с 1922 по 1927 гг. - профессор 2-го МГУ.

5 декабря 1916 г., Н.К. Кольцов был избран членом-корреспондентом РАН по разряду биологическому Отделения физико-математических наук.

Н.К. Кольцов во многом разделял политические взгляды народных социалистов, поэтому после февральской революции 1917 г. он включился в организованное группой либеральных общественных деятелей обсуждение вопросов восстановления социально-экономической жизни России. ЧК было сфабриковано дело так называемого "Тактического центра". В августе 1920 г. начался громкий политический процесс, в результате которого Н.К. Кольцов в числе 20 обвиняемых был приговорен к расстрелу, но вскоре освобожден: приговор был отменен лично В.И. Лениным благодаря ходатайствам П.А. Кропоткина, М.Горького, А.В. Луначарского и др.

В 1917 г. он организовал в Москве и возглавил Институт экспериментальной биологии. (В 1938 Н.К. Кольцов ушел с поста руководителя Института экспериментальной биологии, которому отдал 22 года жизни). В 1918 г. он заведовал Генетическим отделом КЕПС Российской академии наук. В 1918 г. Н.К. Кольцовым была организована Аниковская генетическая станция. Она специализировалась по генетике сельскохозяйственных животных. В 1920-е гг. было создано Русское евгеническое общество. Широко понимая евгенику, он включал в нее составление генеалогий, географию болезней, витальную статистику, социальную гигиену и др. Говоря о евгенике, ученый занимался генетикой человека и комплексным биосоциальным изучением человека. С 1922 по 1925 гг. Н.К. Кольцов преподавал в Медико-Педологическом институте Наркомздрава РСФСР. С 1930 по 1933 гг. он заведовал лабораторией Всесоюзного института животноводства ВАСХНИЛ.

Основные труды по сравнительной анатомии позвоночных, экспериментальной цитологии, физико-химической биологии, генетике. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом, предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.

В 1933 г. Н.К. Кольцов был избран почетным членом Эдинбургского Королевского общества, в 1934 г. он был удостоен звания Заслуженного деятеля науки РСФСР, в 1935 г. - стал доктором зоологии и действительным членом ВАСХНИЛ. В 1936 г. Кольцов опубликовал сборник своих работ, относящихся к периоду 1903-1935 гг. под общим названием "Организация клетки", где представил оригинальную теоретико-биологическую концепцию.

Гонения на генетику 1930-х коснулись Н.К. Кольцова и его Институт. В апреле 1939 г. он был снят с должности директора, а имя ученого подверглось шельмованию в печати.

Осенью 1940 г. Н.К. Кольцов поехал в Ленинград, чтобы прочитать доклад "Химия и морфология" в юбилейном заседании Московского общества испытателей природы. 2 декабря 1940 г. он скончался в гостинице "Европейская" от обширного инфаркта. Его жена, Мария Полиевктовна, написала о смерти Н.К. Кольцова в Москву и покончила жизнь самоубийством.

Слайд 2

Слайд 3

Кольцов был «купеческим сыном», родился в Москве в семье бухгалтера крупной меховой фирмы. Блестяще окончил Московскую гимназию. В 1890 году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Научным руководителем Кольцова в этот период был глава школы русских зоологов М. А. Мензбир.

В 1895 году Мензбир рекомендует Кольцова по окончании университета к оставлению «для подготовки к профессорскому званию». С 1899 года Кольцов - приват-доцент Московского университета. После трёхлетних занятий и успешной сдачи шести магистерских экзаменов Кольцов был командирован на два года за границу. Работал в лабораториях Германии и на морских биостанциях в Италии. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации, которую Кольцов защитил в 1901 году. Работы Кольцова по биофизике клетки и, особенно, по факторам, определяющим форму клетки, стали классическими и входят в учебники.

Слайд 4

Но вот самые страшные их действия: в разгар гражданской войны они... писали труды, составляли записки, проекты. Да, "знатоки государственного права, финансовых наук, экономических отношений, судебного дела и народного образования", они писали труды! (И, как легко догадаться, нисколько при этом не опираясь на предшествующие труды Ленина, Троцкого и Бухарина...) Проф. С. А. Котляревский - о федеративном устройстве России, В. И. Стемпковский - по аграрному вопросу (и, вероятно, без коллективизации...), В. С. Муралевич - о народном образовании в будущей России, Н. Н. Виноградарский - об экономике. А (великий) биолог Н. К. Кольцов (ничего не видавший от родины, кроме гонений и казни) разрешал этим буржуазным китам собираться для бесед у него в институте. (Сюда же угодил и Н. Д. Кондратьев, которого в 1931 г. окончательно засудят по ТКП.)

Слайд 5

Слайд 6

И был приговорен верховным ревтрибуналом в числе 19 обвиняемых к расстрелу, однако расстрел был заменен по одним данным к условному тюремному заключению на 5 лет, по другим.концентрационный лагерь до конца гражданской войны.

Слайд 7

Научная деятельность

Посмотреть все слайды

Николай Константинович Кольцов

Николай Константинович Кольцов (3 (15) июля 1872, Москва -- 2 декабря 1940 года, Ленинград) -- выдающийся русский биолог, автор идеи матричного синтеза.

Кольцов был «купеческим сыном», родился в Москве в семье бухгалтера крупной меховой фирмы. Блестяще окончил Московскую гимназию. В 1890 году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Научным руководителем Кольцова в этот период был глава школы русских зоологов М.А. Мензбир.

В 1895 году Мензбир рекомендовал Кольцова по окончании университета к оставлению «для подготовки к профессорскому званию». С 1899 года Кольцов -- приват-доцент Московского университета. После трёхлетних занятий и успешной сдачи шести магистерских экзаменов Кольцов был командирован на два года за границу. Работал в лабораториях Германии и на морских биостанциях в Италии. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации, которую Кольцов защитил в 1901 году. Работы Кольцова по биофизике клетки и, особенно, по факторам, определяющим форму клетки, стали классическими и входят в учебники.

Член-корреспондент АН СССР (1925; Петербургской академии наук -- с 1916, Российской академии наук -- с 1917), академик ВАСХНИЛ (1935).

В 1920 году Кольцов рассматривался как один из обвиняемых по делу «Тактического центра».

И был приговорён верховным ревтрибуналом в числе девятнадцати обвиняемых к расстрелу, однако расстрел был заменён, по одним данным, на условное тюремное заключение на пять лет, по другим -- на концентрационный лагерь до конца гражданской войны.

Похоронен на Введенском кладбище в Москве.

Научная деятельность

Показал, главным образом на сперматозоидах десятиногих ракообразных, формообразующее значение клеточных «скелетов» (кольцовский принцип), действие ионных рядов на реакции сократимых и пигментных клеток, физико-химических воздействий на активацию неоплодотворённых яиц к развитию. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившую главнейшие принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики (1928).

Лобашёв Михаил Ефимович

Лобашёв Михаил Еимович(1907--1971) -- советский генетик и физиолог, профессор ЛГУ (1953), заведующий кафедрой генетики и селекции ЛГУ (с 1957). Основные труды по физиологии процессов мутации- (лат. mutatio -- изменение) -- стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

Причины мутаций:

Мутации делятся на спонтанные и индуцированные. Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды с частотой около 10 ? 9 -- 10 ? 12 на нуклеотид за клеточную генерацию.

Индуцированными мутациями называют наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды.

Мутации появляются постоянно в ходе процессов, происходящих в живой клетке. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций -- репликация ДНК, нарушения репарации ДНК и генетическая рекомбинация.

Рекомбинация -- процесс обмена генетическим материалом путем разрыва и соединения разных молекул. Рекомбинация происходит при репарации двунитевых разрывов в ДНК и для продолжения репликации в случае остановки репликационной вилки у эукариот, бактерий и архей. У вирусов возможна рекомбинация между молекулами РНК их геномов.

Рекомбинация у эукариот обычно происходит в ходе кроссинговера в процессе мейоза, в частности, при формировании сперматозоидов и яйцеклеток у животных. Рекомбинация, наряду с репликацией ДНК, транскрипцией РНК и трансляцией белков, относится к фундаментальным, рано возникшим в процессе эволюции, процессам. генетике поведения, физиологии высшей нервной деятельности и формированию приспособительных реакций в онтогенезе животных.

(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.

Н.К. Кольцов в 1922 г. Портрет работы скульптора Н.А. Андреева.
(Фото Е.В. Раменского)

В 2003 г. в мире будет отмечено пятидесятилетие публикации статьи Дж.Уотсона и Ф.Крика, посвященной строению ДНК. Однако гипотеза о матричной организации «вещества наследственности» – крупнейшая биологическая идеи ХХ в. родилась не в США и Великобритании, а в России. Точнее, в Советском Союзе. Автором ее был Николай Константинович Кольцов. Однако в СССР имя одного из величайших биологов XX в. было на долгие годы вычеркнуто из истории науки.

Сто двадцать лет назад Ф.Достоевский сетовал, что у России пока нет науки, равной ее прославленной литературе. Но к тому времени наша страна уже стала мощным оплотом дарвинизма. К концу ХIХ в. русская биология насчитывала уже не одно крупнейшее открытие. Это были работы И.Мечникова, И.Сеченова и И.Павлова, обнаружение двойного оплодотворения у цветковых растений С. Навашиным, хемосинтеза – С.Виноградским, вирусов – Д.Ивановским, изобретение метода хроматографии ботаником М.Цветом, гипотеза К.Мережковского о происхождении клеточных органелл из бактерий-симбионтов и многое другое. Россия стала родиной новой науки – почвоведения (В.Докучаев). В самом начале ХХ в. среди первых лауреатов только что учрежденной Нобелевской премии уже были Павлов и Мечников.

Когда Достоевский печатал «Дневник писателя», Коля Кольцов как раз поступил в гимназию. Он родился в 1872 г. в Москве в семье со средним достатком и прочными нравственными устоями. Рано лишился отца. Его мать, купеческая дочь, была образованной женщиной, а дед со стороны матери слыл известным полиглотом. Русское купечество было представлено отнюдь не только «Тит Титычами Дикими». Среди купцов было достаточное число умных, образованных людей, щедро жертвовавших на благотворительность, на поддержку образования, науки и искусства.

Николай Кольцов в 4 года сам научился читать, интересовался растениями и животными и, кончив гимназию, в 1890 г. поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета. Там его учителем стал зоолог, профессор М.Мензбир. Кольцов еще студентом получил золотую медаль за работу о развитии пояса задних конечностей позвоночных.

Окончив университетский курс в Москве, Кольцов провел 1896–1897 гг. в зарубежных университетах и на гидробиологических (тогда их называли зоологическими) станциях у теплых морей во Франции и Италии. Он готовил магистерскую диссертацию (которую защитил в 1901 г.), посвященную развитию головы миноги. Возможность работать с живыми объектами, личное общение с известными учеными Европы и Америки, дружба и споры с молодыми исследователями – все это привело к резкому повороту в научных интересах Кольцова. От сравнительной анатомии он переходит к исследованию клетки, определяя это направление как «вещество и форма», а в последней, не оконченной своей, работе (конец 1940 г.) – как «химия и морфология». Кольцов был убежден: нужно создавать новую, целостную картину биологии, опираясь на достижения химии, физики и математики. Ученый задается вопросом: «Выдвинуло ли наше поколение мысль, не уступающую дарвиновской?» И ему, и его ученикам во многом удалось определить лицо биологической науки ХХ в. Осталось и на век теперешний.

Первая публикация Кольцова в новом направлении: «О формоопределяющих эластических образованиях в клетках» (1903 г.), была выполнена на спермиях десятиногих рачков Inachus scorpio . Он развил это направление на разных объектах в большом, выходившем несколькими частями, труде «Исследования о форме клеток» (1905–1929 гг.). Эта работа включала морфологическое, физиологическое и биофизическое направления. Мне не приходилось ранее встречать в работах о Кольцове осознания того, что он первым в мире показал существование цитоскелета как особой структуры. Лишь в 60–70-е гг. XX в. с помощью электронного микроскопа сумели выявить виды цитоскелетных белков, образующих микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты, определяющие форму клеток и их подвижность. Теперь о Кольцове никто и не вспоминает, хотя его зарубежные коллеги перед Первой мировой войной называли эти представления «Кольцовским принципом организации клеток», и этот принцип вошел в учебники, монографии и лекционные курсы. А в России «опальный» из-за своих политических взглядов и участия в революции 1905 г. ученый, бывший формально лишь магистром, за эти работы в 1910-е гг. был представлен на выдвижение в действительные члены Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Условием был переезд Кольцова в столицу и занятие создаваемой «под него» кафедры. Но ученый отказался бросить Москву, где уже сложилась его школа экспериментальных биологов, и стал «всего лишь» членом-корреспондентом (т.е. иногородним членом) Академии наук.

Схема хромосомы перед делением клетки, по Кольцову. Видны четыре одинаковых (2+2) полимерных молекулы – генонемы

Кольцов первым осознал и четко выразил, что бесконечное разнообразие биологических форм, по-видимому, имеет в своей основе ограниченный набор макромолекул. Он годами шел к мысли о матричном воспроизведении наследственных молекул. Кольцов понимал, что наследственные структуры устойчивы и линейны. Они обладают векторными свойствами (выражаясь современным языком – строго определенной последовательностью чередования мономеров в полимерной молекуле). В его лекциях 1903 г. уже была предугадана схема перекреста хромосом с последующим обменом генов – то, что впоследствии было названо кроссинговером и вошло в учебники как важнейшая закономерность передачи генетической информации.

Семьдесят пять лет назад, в декабре 1927 г., на III Всесоюзном съезде зоологов, анатомов и гистологов в Ленинграде, идея матричного воспроизведения была обнародована впервые. В 1928 г. она появилась и в журнале Biologisches Zentralblatt . В ней присутствовали такие главные положения, как понятие о гигантских полимерных молекулах и о матричном способе их удвоения. Малые молекулы ядерного сока комплементарно собираются на уже существующем шаблоне, а затем «сшиваются» в полимерную белковую молекулу, копию шаблона. О нуклеиновых кислотах как полимерах тогда ничего не знали. Важно, что прорисовывалась та самая двойная спираль, которую откроют в 1953 г. Уотсон и Крик. Гены, по Кольцову, составляют автономные части этой молекулы. Они представлены отличающимися боковыми радикалами монотонной гигантской цепи, которая у Кольцова, прекрасного педагога, кратко и биологично называлась генонемой – нитью генов. Термин несравненно лучший, чем современный – «макромолекула дезоксирибонуклеиновой кислоты». Постоянная, консервативная наследуемая матрица не уничтожается и не возникает заново, она переходит от родителей к потомкам. Разумеется, считал ученый, она способна претерпеть скачкообразные изменения, мутировать. Мутация может вызываться, например, реакцией алкилирования бокового радикала, т.е. заменой водорода на метил (–СНз). Спустя 20 лет ученик Кольцова И.Рапопорт покажет сверхмутагенные свойства алкилирующих агентов. Но и мировая наука в 50-е годы не подозревала об алкилировании нуклеиновых кислот и ферментах-метилазах, а Кольцов почти за 35 лет до их открытия уже предвидел эту реакцию в своей гипотезе! Можно считать, что с его выступления 1927 г. и началось развитие молекулярной биологии. А, может быть, годом ее рождения правильнее было бы считать 1903 г., когда ученый показал существование в клетках изменчивого, в зависимости от условий внешней среды, внутреннего белкового скелета?

История исследования наследственных молекул продолжилась в Германии, куда в 1925 г. сотрудник Кольцова Н.В. Тимофеев-Ресовский был командирован «учить немцев» генетике. И это при том, что в 1913 г. на Первом международном Генетическом конгрессе Россию представлял один генетик – финн Федерлей. Через двенадцать лет наша страна уже стала, наряду с США, мощным центром мировой генетики. В 1935 г. Н.В. Тимофеев-Ресовский с немецкими соавторами-физиками, К.Г. Циммером и М.Дельбрюком, создали теорию мишени, и, используя обратные рентгеномутации у дрозофил, смогли оценить физические, молекулярные размеры гена. Но данных о химической природе генов по-прежнему не было. Развитие идеи продолжилось после Второй мировой войны. Нужно назвать несколько имен: Э.Чаргаффа, применившего для анализа четырех азотистых оснований в нуклеиновых кислотах хроматографический метод М.Цвета, Розалинд Фрэнклин, первой получившей рентгенограмму кристалла ДНК, а также нашего бывшего соотечественника физика Георгия Гамова, много сделавшего в США для расшифровки способа кодирования белков в структуре нуклеиновых кислот. Но главный приз, Нобелевскую премию, за эти многолетние работы удалось «сорвать» в 1962 г. Д.Уотсону, Ф.Крику и М.Уилкинсону, руководителю рано умершей Фрэнклин. А в нашей стране понятие «ген» лысенковцы предали проклятию, и биологам оставалось лишь мрачно шутить: «угадайте неприличное слово из трех букв».

Золотой век российской биологии, начавшийся в ХIХ в., продолжался и в 20-е гг. ХХ в. Это было время замечательных открытий: гомологические ряды и центры происхождения культурных растений Н.Вавилова, номогенез Л.Берга, работы И.Павлова, В.Вернадского, А.Чижевского, микробиологов Г.Надсона, В.Омелянского, эколога В.Сукачева и многих других.

Трудно, порой невозможно, отделить созданное Кольцовым от сделанного его учениками. Архитектор К.Мельников определял творчество как «это мое». У Кольцова было не так. И все же ясно, что многолетние исследования о форме и подвижности клеток (цитоскелет) и матричная гипотеза – это его и только его достижения. А кроме того, было блистательное преподавание в университетах Московском и Народном (Шанявского), а также на Высших женских (Бестужевских) курсах. Его студенты до конца дней помнили, как профессор читал свои лекции (он каждый год готовил их заново), как под рукой Кольцова возникали, словно живые, изображения организмов, клеток и структур, создаваемые с помощью цветных мелков. Им учреждались кафедры, лаборатории, опытные станции, несколько журналов, научные общества и, конечно, Институт экспериментальной биологии (ИЭБ).

Здание на Воронцовом Поле, д. 6, где в течение 30 лет (с 1925 г.) размещался Институт экспериментальной биологии. (Фото Е.В. Раменского)

ИЭБ был создан в 1917 г. на деньги издателя и мецената А.Ф. Маркса на Сивцевом Вражке, д. 41. Сначала в его штате было 3 сотрудника. Главной его задачей было распространение в России генетики.

В 1925 г. благодаря поддержке Н.Семашко и М.Горького ИЭБ получил новое здание и новый штат. И хотя по сравнению с питерскими институтами тех лет – Всесоюзным институтом растениеводства Н.И. Вавилова и Колтушами И.П. Павлова – институт Кольцова был маленьким, известный немецкий биолог Р.Гольдшмидт назвал кольцовское детище «блистательным».

Одним из важнейших направлений этого учреждения стало просвещение – распространение в нашей стране, в т.ч. среди агрономов, ветеринаров, врачей, идей современной биологии.

Огромны заслуги Кольцова и его учеников и в борьбе с лысенковской лженаукой. В 1938 г. началось наступление Лысенко на ИЭБ. Н.К. Кольцов был снят с поста директора, но, приняв удар на себя, сумел сохранить свое любимое детище – Институт.

Институт Кольцова можно уподобить хору, дирижер которого добивается, чтоб зазвучал каждый неповторимый голос. Учитель определял направление броска и зачастую сам делал первый мощный рывок, передавая затем эстафету ученикам. Постановку задач отличала новизна и небывалая широта охвата. Но Кольцов отказывался ставить свою фамилию в публикациях сотрудников, хотя зачастую именно он задумывал, продумывал и додумывал их работы.

Еще в 1916 г. в будущие направления работы ИЭБ Кольцов включил экспериментальное исследование эволюции организмов – моделирование видообразования. Он намечал проверить действие сильных физических и химических факторов. В первую очередь было испытано рентгеновское излучение (в опытах Д.Ромашова и Н.Тимофеева-Ресовского). В России тогда не было генетически выверенных линий дрозофил с определенными сигнальными генами. Шла гражданская война. Было голодно, не было дров и своей рентгеновской установки. Кольцовцы получили положительные результаты, но, страхуясь от ламаркистских ошибок, своих данных не обнародовали. В 1922 г. из США приехал Дж.Мёллер, первым прорвав научную блокаду СССР. Он привез стандартные линии Drosophila melanogaster из Нью-Йорка и окунулся в богатую идеями, открытую среду кольцовского круга. Вернувшись в США, он быстро сделал работу о мутациях у дрозофилы под действием рентгена и опубликовал ее в 1927 г., обойдя московских кольцовцев и Тимофеева-Ресовского, налаживавшего работу в Германии. За эту работу в 1946 г. Мёллер и получил свою Нобелевскую премию. Я никогда не слышал от кольцовцев и не читал упреков по этому поводу. Мёллера советские генетики любили, он провел здесь не один год, но факты упрямы.

А вот первенства в изучении мутаций под действием химических соединений кольцовцы не уступили – начиная с работы В.В. Сахарова в 1932 г., и, главным образом, благодаря блестящему завершению в классических трудах И.А. Рапопорта, удостоенного в 1984 г. Ленинской премии.

А как идет образование видов в естественных условиях? Теория видообразования также была создана в стенах ИЭБ – группой С.Четверикова. Были обследованы природные популяции дрозофилы от Кавказа до Германии – и полученные факты позволили говорить, что новые виды возникают за счет спонтанных мутаций, накапливающихся в любой популяции. Генетика популяций позволила ликвидировать пропасть между лабораторной наукой генетикой и эволюционной теорией, построенной Дарвином только на данных о макроэволюции, т.е. на изучении ископаемых останков организмов былых эпох.

В 30-е годы кольцовцы (А.Серебровский, Н.Дубинин) первыми в мире обнаружили сложность структуры гена. В ИЭБ были начаты работы по врожденным болезням человека. Помимо генетики и цитогенетики здесь успешно изучали строение клетки, биологию развития, регуляцию пола, гормонотерапию, зоопсихологию, биологическое действие космических лучей (с помощью стратостатов), занимались научной микрокинематографией...

Кольцов видел на десятки лет вперед. У него можно прочесть о большом будущем рентгеноструктурного анализа строения биомолекул, найти предсказание синтеза белков в пробирке с использованием соответствующих матриц-затравок, предвидение решающей роли геномики в построении естественного филогенетического древа организмов...

Кольцов и его научные потомки сильно повлияли и на области прикладных исследований в СССР, от создания лечебных препаратов (противораковый круцин и целый набор продуцентов различных антибиотиков для фармацевтической промышленности) до экологии, почвоведения и педагогики. От продуктивных сортов и пород для сельского хозяйства до медицинского (генетического) консультирования, выросшего из идей евгеники, увлечение которой Кольцову ставили в вину даже многие годы после его ухода из жизни. В Кольцовском институте ныне здравствующим Г.В. Лопашовым была осуществлена еще в 1940-е годы пересадка ядер – микрооперация, на которой основано клонирование организмов. Лысенковцы запретили обнародование этой работы! В 2000 г. международный проект «Геном человека» был признан высшим научным достижением. Это ли не триумф Кольцовских идей?

Среди учеников Кольцова – сотни известных исследователей, академиков и лауреатов. Были среди них и выдвинутые на премию Нобеля: Н.Тимофеев-Ресовский (1950 г.) и И.Рапопорт (1962). Кольцовскому гению обязаны и зарубежные «нобелевцы»: Дж.Мёллер (1946), М. Дельбрюк, германский ученик Тимофеева (1969), и ученик Дельбрюка Дж.Уотсон (1962). Показательно, что после вытаптывания советской биологии в 1948 г. подняться до мирового уровня удалось именно научным потомкам Кольцова: в химическом мутагенезе – И.Рапопорту, в регуляции пола – Б.Астаурову и В.Струнникову, в новых областях молекулярной генетики и «скачущих генов» – Р.Хесину, Г.Георгиеву и В.Гвоздеву.

Матричная гипотеза, экспериментальный мутагенез и генетика популяций – таков классический, главный вклад в биологию Кольцова и его учеников. По словам Н.В. Тимофеева-Ресовского, эта триада – второй, после дарвиновского отбора, общий фундаментальный естественно-исторический принцип. На нем покоится синтетическая теория эволюции – дарвинизм ХХ вв.

«Мысль, не уступающая дарвиновской», была выдвинута и опытно доказана Кольцовым, с годами признана повсеместно и во многом определила лицо биологии ХХ в.