Луи Пастер - или все же Пастёр?

Чаще всего первое, что приходит на ум, когда слышишь слово Пастер – это пастеризация. Пастеризованное (то есть прошедшее через нагревание до 60-70 градусов в течение 15-30 минут) молоко продается во всех продуктовых магазинах. Кем же был человек, повлекший за собой вхождение нового слова в повседневный обиход большинства людей?

Пастер, отдаваясь работе с энтузиазмом, который сказывается в цитированных выше словах, действительно проявлял иногда анекдотическую рассеянность. Так, однажды, в разгаре своих работ над микробами, он сидел как-то вечером с домашними и ел вишни, полоща их в воде с такой сосредоточенной тщательностью, что окружающие не могли удержаться от смеха. Пастер заметил это. “Чему вы смеетесь? Знаете ли вы, что на этих вишнях могут находиться зародыши опаснейших болезней?” – тут последовала целая лекция о микробах, в заключение которой лектор взял стакан с водой, в которой только что полоскал вишни, и – осушил его залпом со всеми “зародышами опаснейших болезней”…

Сразу хотелось бы заметить, что мы привыкли говорить «Пастэр», однако на самом деле его фамилия произносится «Пастёр». Луи Пастер (27.12.1822 – 28.09.1985) был французским химиком и микробиологом, в 1881 избран членом Французской академии. Его вклад в микробиологию, медицину и стереохимию был высоко оценен еще при жизни ученого. Нельзя не упомянуть и про эксперимент Пастера, доказавший невозможность самозарождения жизни. Он закрыл многовековой спор о возможности такого происхождения жизни на Земле.

Часть первая. Путь к студенчеству.

Родился Луи Пастер 27 декабря 1822 года в городе Доле (в то время в городе проживало около 10 тысяч человек). Отец его, Жан-Жозеф, был кожевником, купившим свою мастерскую после отставки из армии в звании старшего сержанта. Мать – дочь садовника Жанне-Этьеннете Роки.

“Ты передала мне свой энтузиазм! – говорил много позднее Пастер, вспоминая о ней. – Я всегда соединял мысль о величии науки с величием родины, потому что был проникнут чувствами, которые ты вдохнула мне. А ты, мой дорогой отец, чья жизнь была так же сурова, как сурово твое ремесло, – ты показал мне, что может сделать терпение путем долгих усилий. Тебе я обязан упорством в ежедневной работе. Но ты также чтил великих людей и великие дела: смотреть в высоту, искать новых знаний, стремиться к высшему – вот чему ты учил меня. Как сейчас вижу тебя, когда вечером, после дневной работы, ты читал о какой-нибудь битве, напоминавшей тебе славную эпоху, свидетелем которой ты был. Обучая меня грамоте, ты старался показать мне величие Франции”.

Жан-Жозеф уважал науки и знания в целом. Луи был обучен грамоте, отец отдал его в колледж и даже сам часто выступал в роли репетитора для сына. Лучшей карьерой для будущего великого ученого предполагалось место учителя в Арбуазском колледже, однако эта мечта Жан-Жозефа так и не сбылась. Во время учебы в колледже Луи Пастер увлекался рисованием. Сохранились портреты семьи и соседей, выполненные пастелью и написанные будущим ученым в возрасте 13-18 лет. Много лет спустя живописец Жан-Леон Жером (1824-1904), увидев портрет матери Луи, заметил: “Хорошо, что этот химик не занялся живописью: мы бы нашли в нем опасного соперника”.

После колледжа Луи поступил в Безансонский лицей, где пристрастился к естественным наукам, особенно к химии. Тяжелее всего ему давалась математика. “Ничто так не иссушает сердце, как занятия математикой” – писал он домой. Возможно именно из-за этого Пастер не попал в первую десятку по результатам экзаменов в парижскую Политехническую школу в 1842 году и принял решение потратить еще год на дополнительную подготовку. Все эти годы Луи Пастер работал репетитором, что помогало ему снизить финансовую нагрузку семьи. В итоге в 1843 году он поступил Высшую Нормальную школу, будучи четвертым в списке.

Часть вторая. Студенчество, преподавание.

В Высшей Нормальной школе Луи Пастер специализировался на физике и химии, несмотря на совет отца выбирать математику, также с большим интересом слушал лекции по минералогии. Зарабатывал на жизнь репетиторством, а также активно работал в лаборатории Дюма. Пастер освоил плотницкое, гончарное и стекольное ремёсла в рамках программы Нормальной школы. Именно в эти годы было совершено первое крупное открытие, сделавшее Пастера известным в научном мире, - «правой» и «левой» молекул винной кислоты. Это явление впоследствии получило название «хиральность» и послужило основой стереохимии.

Однако не только научными событиями была наполнена жизнь Луи Пастера. В мае 1848 г. его мать умерла от внутримозгового кровоизлияния. Из-за этого на попечении Жан-Жозефа, отца Пастера, осталось три дочери, причем одна из них страдала церебральным параличом. В 1849г. Пастер занял должность профессора в Страсбургском университете и женился на Мари-Лоран, дочери ректора. Мнения об успешности его брака расходятся, однако в целом можно сказать следующее: на первом месте для Луи Пастера всегда была наука. У пары было трое детей: старшая дочь Жанна (1850г.), сын Жан-Батист (1851г.) и младшая дочь Сесиль (1853г.).

В Страсбурге Пастер продолжал исследования, связанные с органическими кислотами, однако уже с точки зрения брожения. В 1853 году он получил премию Фармацевтического общества за работы в области кристаллографии рацемической виноградной кислоты, а правительство произвело его в кавалеры ордена Почётного легиона, как и его отца. Вскоре произошел случай, благодаря которому ученый полностью погрузился в исследование процесса брожения: назначение на должность декана Лилльского университета. Лилль на тот момент славился производствами, основанными на брожении: фабрикацией спирта и уксуса. Где еще исследовать брожение, как не в этом городе? Должность была хороша не только в научном плане: выросшая зарплата и квартира вместе с личным лабораторным помещением позволяли не искать дополнительный заработок. Пастер провел 3 года в должности декана. Все это время он вел лабораторным занятия по всем дисциплинам, а также настаивал, чтобы профессора вели научную работу (вместо преподавания в школах).

В 1857 году в Высшей Нормальной школе освободилось место директора по учебной работе, Луи Пастер тут же получил эту должность и переехал в Париж. Однако условия для научной деятельности там были намного хуже: не было лаборатории, финансирования для проведения опытов также не полагалось. Основной упор был на преподавательской деятельности. Ученому как-то удалось разыскать две каморки на чердаке, но проблем с оплатой реактивов, оборудования и прочих необходимых вещей для исследований это не решало.

“В бюджете нет рубрики, которая разрешала бы мне выдать полторы тысячи франков на ваши опыты”,– сказал однажды Пастеру министр народного просвещения.

Позже ситуация улучшилась: работы, считавшиеся практическими (болезни вина и пива, шелковичных червей и домашнего скота), оплачивало государство. С 1862 года удалось добиться пособия на эксперименты, а 8 декабря того же года Пастер был избран членом Академии наук. Позже ученый читал лекции по приготовлению красок (1863-1867 гг.) и проводил много времени в сельской местности для изучения болезней шелковичных червей (1865-1870 гг.).

Но в Высшей Нормальной школе не обошлось без проблем и со стороны взаимоотношений профессор-студент. Пастер не обращал внимания на жалобы, а непослушание приводило его не в лучшее расположение духа. В 1863 году Луи Пастер исключил из школы курильщиков, а в 1867 году – студента, написавшего открытое письмо о свободомыслии. Сначала дело обошлось петицией об отставке директора, но после второго случая поднялся настоящий бунт. Высшая нормальная школа временно было закрыта, а Пастер снят с должности. Взамен он получил место профессора химии в Сорбонне.

Во время этих событий происходили изменения и в семье Луи Пастера: родились дочери Мари-Луиза (1858г.) и Камилла (1863 г.). В 1859 году умерла Жанна (старшая дочь), в 1865 году – отец Пастера и дочь Камилла, в 1866 году – средняя дочь Сесиль. Все это лишь подстегивало ученого ускорять исследования. В одном из писем Пастер писал, что исследователь может располагать лишь 20—25 годами активной жизни для работы и не может впустую потратить ни минуты.

Часть третья. Научные исследования.

Одним из величайших исследований Луи Пастера являлось изучение процесса брожения. В 1857 г. он опубликовал первый «мемуар», в котором писал о молочнокислом брожении. Также ученый исследовал спиртовое и маслянокислое брожение.

“Брожение – процесс, соотносительный жизни и организации дрожжевых телец, а не разложению и гниению этих телец; равным образом это не явление соприкосновения, при котором превращение сахара совершается в присутствии фермента, ничего ему не давая, ничего от него не получая”, – этой фразой заканчивался мемуар 1857 года.

Своими экспериментами Пастер смог опровергнуть теорию Либиха, господствующую длительное время. Она утверждала химическую природу брожения под действием кислорода или кислорода в сочетании с катализатором (гниющим веществом).

“До соприкосновения с кислородом составные части вещества остаются рядом, не оказывая друг на друга никакого влияния; кислород нарушает состояние покоя, равновесие притяжения, связующего элементы в частице вещества; вследствие этого нарушения происходит распадение, новое распределение элементов” – Либих ("Химические письма", 1859 г.).

Во время изучения брожения Пастер сделал еще одно открытие, имевшее большое значение – он обнаружил анаэробов (способных жить без кислорода микроорганизмов), что привело к основанию нового направления - физиологии микроорганизмов.

Исследования, проведенные Луи Пастером, непосредственно затрагивали теорию самозарождения. Эта теория возникла еще во времена Аристотеля, для ее подтверждения в литературе описывались самые разнообразные опыты (в частности Ван-Гельмонт утверждал, что из испарений грязной рубашки и запаха зерен в горшке самозарождаются мыши). Несостоятельность самозарождения для крупных организмов уже была доказана, однако для микроорганизмов (из-за их размеров) все еще оставались сомнения. Большинство ученых отговаривали Пастера проводить эксперименты на эту тему, однако для дальнейших исследований вопрос нужно было разрешить.

Пастер создал специальный баллон с длинной шейкой для опытов. В баллон наливалась жидкость, кипятилась, после чего воздух внутрь поступал только через раскаленную трубку, затем шейка запаивалась. Таким образом стерилизовалась как жидкость, так и воздух в баллоне. Баллон мог стоять дни, месяцы, годы, но признаков гниения (самозарождения) внутри не наблюдалось. Этот опыт послужил причиной начала общественной «войны». Одна сторона защищала самозарождение и вынуждала Пастера проводить все новые и новые опыты (например не запаивать баллон, а заткнуть куском ваты или сделать изогнутую «лебединую» шейку), другая же превозносила Луи Пастера и его идеи. 

В 1865 году Академия наук назначила специальную комиссию для проверки опытов Пастера. Комиссия постановила, что возможность создания стерильной среды была доказана, на этом «война» была окончена победой Луи Пастера и его сторонников.

Примерно в то же время по миру распространилась эпидемия «пебрины» - болезни шелковичных червей. Это нанесло серьезный ущерб промышленности Франции, в том числе специализировавшейся и на производстве шелка. Про болезнь не было известно практически ничего, кроме ее симптомов: механизм, условия развития, скорость распространения, методы лечения – все это нужно было установить и как можно скорее. Да, в литературе того времени предлагалось лечение, но какое! От золы и хлора до рекомендации поить червей алкоголем. Академии наук был выдан приказ срочно разобраться с болезнью, он был передан Пастеру в силу выдающихся заслуг последнего. Сначала ученый отказывался, так как был совершенно незнаком с производством шелка, но в итоге согласился и отправился в Южную Францию.

За 3 года он выяснил, что эпидемия вызвана двумя различными болезнями, из-за этого отличались симптомы и время проявления. Передача собственно пебрины шла через воздух, пищу, кровь и, что самое важное, по наследству. Убрать болезнь из воздуха можно тщательной очисткой помещения, однако для устранения передачи от самки потомству приходилось исследовать самку после снесения яиц. Если самка здорова, то яйца оставляли, в противном случае уничтожали. Вторую болезнь назвали «флашерия», с ней боролись тщательной уборкой помещений и отбором производителей.

Гигантская работа не прошла даром: причины болезней и методы борьбы с ними стали известны, производство шелка восстановилось. Но в ходе исследований Пастер существенно подорвал свое здоровье: в октябре 1868 года его хватил паралич. Два месяца ученый провел без движения, все думали, что он умирает. Однако ему удалось остаться в живых и довести исследования до конца, хотя правая половина осталась парализованной до конца жизни.

Часть четвертая. Война.

К 1870 году была достроена новая лаборатория, начало которой было положено в 1868 году (строительство приостановили из-за болезни Пастера), но ученый не смог ей воспользоваться. Началась Франко-прусская война. Вскоре после призыва Жан-Батист (сын Луи Пастера) заболел тифом, в здании лаборатории был размещен госпиталь. Пастер начал ненавидеть все немецкое, он даже вернул свой диплом почетного доктора Боннского университета в университет с письмом:

“Вид этого пергамента мне ненавистен, мне оскорбительно видеть мое имя с эпитетом Virumclarissimum, которым вы его украсили, под покровительством имени, отныне преданного проклятию моей родиной, – имени RexGuilelmus. Заявляя о своем глубоком почтении к вам и всем знаменитым профессорам, подписавшимся под решением вашего совета, я повинуюсь голосу моей совести, обращаясь к вам с просьбой вычеркнуть мою фамилию из архивов вашего факультета, и возвращаю этот диплом в знак негодования, которое внушают французскому ученому варварство и лицемерие того, кто ради удовлетворения преступной гордости упорствует в резне двух великих народов. ”

Научная работа во время войны была приостановлена. Пастер написал публицистическую статью «Почему во Франции не нашлось выдающихся людей в минуту опасности?», в которой негодовал на упадок науки из-за внимания и финансирования только для «практической науки».

После выздоровления сына и его увольнения из армии Луи Пастер вместе с семьей переехал в Клермон-Ферран, где занялся спиртовым брожением. Его исследования позволили сократить время фабрикации уксуса от нескольких месяцев до нескольких дней, была показана роль угриц (Turbatrix aceti) как паразитов в уксусе (раньше они считались полезными). Проводились опыты и в области пивоварения. Интересно, что Пастер запретил переводить написанную им монографию о пиве (Etudessur la biere, 1873) на немецкий язык – настолько повлияла на ученого война с Германией.

Однако к одному из величайших открытий Пастера привело исследование вина. В то время существовало много так называемых «болезней» вина, приводящих к порче вкуса напитка. Луи Пастер показал, что они вызываются различными микроорганизмами (грибками, бактериями) и предложил способ предотвращения болезни: нагрев напитка до 60-75℃. Действенность такого нагрева была доказана ученым экспериментально, после чего пастеризация широко распространилась (молоко, вино, пиво и другие напитки) и используется повсеместно до сих пор.

Часть пятая. Влияние Луи Пастера на медицину.

В 1865 году Джозеф Листер предложил антисептический метод, особенно актуальный на тот момент для лечения ран и хирургических операций. Предложение было встречено негативно, но в течение 10 лет он доказал свою эффективность и распространился повсеместно.

“…ваши блестящие исследования, доказавшие справедливость теории зародышей гниения, дали мне тот единственный принцип, на котором я основал антисептический метод” – письмо Джозефа Листера Луи Пастеру.

Именно исследования Пастера привели к мысли, что многие заболевания вызываются микроорганизмами и принятию мер для ограждения ран. Обеззараживание рук и инструментов, обмывание и перевязывание ран – все это привело практически к полному исчезновению «госпитальной гангрены». Количество успешных операций выросло в разы, существенно расширились возможности хирургии.

Пастера начали привлекать к исследованиям в области бактериологии. Самой актуальной бактериологической (и медицинской) проблемой на тот момент была сибирская язва. Эксперименты, связанные с распространением сибирской язвы проводились еще в 1850-х годах, но тогда роль микроорганизмов в процессах разложения и гниения была мало известна. После публикации Пастером своих исследований к этому вопросу вернулись. В 1863 году Давэн нашел в крови больных сибирской язвой кроликов «бактеридий» и предположил, что именно они были источником болезни. Однако в крови уже умерших кроликов бактеридий не оказалось, хотя эта кровь заражала и убивала других кроликов.
В чем же было дело? Пастер взялся за исследования. Путем выведения чистой культуры и последующего снижения концентрации культуры в жидкости он доказал, что сибирскую язву вызывают именно бактерии. Следующим пунктом стоял вопрос с кровью мертвых кроликов. Ученый выяснил, что после смерти животного бактерии образуют стойкие споры, которые в дальнейшем и вызывают болезнь у получивших кровь животных. Бактериальное происхождение сибирской язвы было окончательно доказано. Также был показан перенос сибирской язвы через дождевых червей (то есть через почву).

Теперь, раз причина болезни стала ясна, можно было искать и лечение. На тот момент уже существовала вакцина от оспы, содержащая ослабленные вирионы. Пастер решил попробовать этот же способ на сибирской язве, но предварительно требовалась проверка на чем-то менее смертоносном. Выбор пал на куриную холеру. Ученый ослаблял культуру кислородом и временем, после чего вводил цыплятам. Цыплята болели, однако со временем выздоравливали и после введения чистой культуры не заболевали. Куриная холера была побеждена, теперь можно было браться за сибирскую язву. Однако здесь ситуация была сложнее: под действием кислорода воздуха бактерии образовывали споры, и их ослаблять уже не получалось. Нужно было искать другое решение.

Через некоторое время решение было найдено – ослабление бактерий высокой температурой воздуха. Предстояла экспериментальная проверка. Меленское сельскохозяйственное общество предложило ученому своих животных для эксперимента. Пастер объявил: 25 овец, получивших предохранительную прививку, останутся целы и невредимы; 25, не получивших прививки, погибнут; 6 коров с прививкой не заболеют; 4 – не привитые, если не издохнут, то во всяком случае заболеют сибирской язвой. Опыт продлился чуть больше месяца, предсказание Луи Пастера полностью сбылось. Было срочно организовано промышленное производство вакцин от сибирской язвы, к 1894 году было привито только во Франции более 3 миллионов овец. После сибирской язвы также Пастеру удалось практически полностью справиться с рожей свиней, особенно буйствовавшей в Венгрии. После его вакцины смертность упала с двадцати до двух процентов, то есть в десять раз.

Следующей темой опытов Пастера стало бешенство. К концу 1880-го года лаборатория ученого существенно расширилась, стало возможным содержание животных на разной стадии болезни. Однако постановка исследований сразу столкнулась с разнообразными проблемами: от осуждения со стороны людей до отсутствия виновника болезни. В слюне бешеных собак содержалась бактерия, которая в чистой культуре вызывала болезнь и у кроликов, однако она также присутствовала в слюне здоровых животных. Спустя большое количество опытов удалось установить, что бешенство сосредоточено в нервной системе, еще спустя некоторое время удалось ускорить действие «яда» до 7 дней.

Был найден и способ ослабления: для этого было необходимо содержание в сухой атмосфере в течение 12 дней (при помощи гидроксида калия, поглощающего воду из воздуха). Проверка на сотне собак прошла успешно, пятилетняя работа дала свои плоды. Вскоре настал черед проверки на людях: двое детей (9 и 15 лет) успешно были излечены. Народ чествовал Пастера, больные повалили к нему.

“Этот новый труд увенчивает славу Пастера и озаряет нашу страну несравненным блеском”,– заявил Альфред Вюльпиан.

Однако переломным моментом стала десятилетняя девочка по имени Луиза Пеллетье. Ее привезли Пастеру спустя 37 дней после укуса, что было слишком долгим сроком. Несмотря на лечение девочка умерла. Это вызвало бурю негодования в адрес ученого: статьи, письма, осуждения со стороны других ученых и многие другие негативные события. Пастеру припоминали отсутствие медицинского образования и его паралич после инсульта, даже угрожали судебным преследованием. Ситуацию разрешили все новые и новые пациенты, прибывавшие к Луи Пастеру со всех концов света, в первый год приехало более 2,5 тысяч человек. Перестало хватать места, людей и денег. Пастер решил попросить людей о помощи и меньше чем за два года деньги на постройку института для изучения инфекционных болезней (негласно называемого «Дворец бешенства») была собрана. В 1888 году прошло торжественное открытие института.

Часть шестая. Последние годы жизни.

После травли, случившей в результате смерти Луизы Пеллетье, самочувствие Пастера значительно ухудшилось. Ему было уже больше 60 лет, последствия инсульта также не улучшали ситуацию. Физически и интеллектуально он угасал и жаловался коллегам на то, что больше не может работать. Паралич все больше прогрессировал: язык почти отнялся, речь была сильно затруднена. Ученый почти не мог двигаться. Однако при возможности все также активно следил за исследованиями, давал советы и указания сотрудникам.

В 1894 году у него был острый приступ уремии, после которого Луи Пастер с семьей переехал в деревню Вильнев д’Этан, где и умер 27 сентября 1895 года.

После смерти Пастера было создано большое количество картин, где ученый изображался с нимбом над головой в толпе страдающих детей. Поставлены пьесы (1918г.), фильмы (1922, 1935гг.), создан музей из его квартиры и лаборатории, проводятся выставки, пишутся статьи и книги. Все еще существует Пастеровский институт, биографию Пастера изучают в образовательных заведениях. Именем Пастера названы улицы и школы, научных учреждения, кратеры и лайнеры.

Имя ученого живет до сих пор. Его достижения не забыты современными людьми.