Текст книги "Герои, злодеи, конформисты отечественной НАУКИ"
Автор книги: Симон Шноль
Жанр:
История
сообщить о нарушении
Текущая страница: 52 (всего у книги 63 страниц)
Калмансон был увлечен заботами по созданию новой лаборатории. В этих заботах он получил поддержку от «первоисточника» – академика Е. К. Завойского (на фото слева). От проблемы «широкие линии» он отошел Примерно также поступил и Виктор Бендерский. И его нельзя за это упрекать. И он и Саша были в этой работе психологически, не первыми авторами. А «первенство», личная ответственность выявляется именно в таких драматических ситуациях. В. А. Бендерский начал сотрудничать с Л. А. еще в 1956 г. – он был тогда студентом 2-го курса Химического факультета. Он талантлив и разносторонен. Возникшая атмосфера всеобщего неодобрения губительна для молодых талантов. Кроме того, он был тогда «чистым теоретиком» и не мог отвечать за экспериментальные результаты. Н. Н. Семенов предложил ему возглавить самостоятельную группу. Они занимались электрическими, оптическими свойствами и фотопроводимостью органических полупроводников. Это были направления работы с весьма вероятным важным технологическим результатом. Через некоторое время В. А. Бендерский стал заведовать лабораторией в филиале Института химической физики в Черноголовке и к проблеме «широких линий» в живых клетках не возвращался. Таким образом, весь груз ответственности за истинность полученных результатов и сделанных на их основании выводов оказался на одном Л. А. Блюменфельде. Мне кажется уместным здесь остановиться на этой стадии «получения нового знания». Обычно неожиданные, «новорожденные», результаты вызывают скептическое отношение научного сообщества. Неожиданное – значит не соответствующее имеющимся представлениям. Естественная реакция – неприятие. Родители должны защищать беспомощных новорожденных. Это психологически трудная миссия. Логики тут мало. Нужна «слепая родительская любовь». Л. А. не стал продолжать работы на культурах клеток – ему казалось, что и так все что нужно сделано и опубликовано... «Чего же им еще надо...». Он был неправ. «На самом деле», (любимое выражение Л. А.) нужно было вновь и вновь доказывать: «Это не грязь, а замечательное научное явление!» В самом деле, в клетках, в связи с изменением состояния нуклеиновых кислот, образуются ферромагнитные включения. Ясно, что наличие таких ферромагнитных частиц жизненно важно – в эволюции не сохраняются случайные свойства. Возможно, что образование таких частиц необходимо для основных функций ДНК. Возможно, они нужно для того, чтобы сделать клетки (организмы) чувствительными к внешним магнитным полям? Необходимо понять смысл и природу этих явлений. Зачем в жизни клетки нужна стадия резкого усиления чувствительности к магнитным полям, зачем и как образуются магнетитовые включения? Вряд ли дрожжам и бактериям нужно ориентироваться в земном магнитном поле. А может быть нужно? Может быть, необходимо восприятие флуктуации межпланетного магнитного поля? Может быть, в самом деле, слабые магнитные поля влияют на внутриклеточные процессы? Что это за процессы? Пока эти вопросы без ответов. Может быть, именно этим объясняется чувствительность организмов к флуктуациям свойств межпланетного магнитного поля? Может быть, поэтому мы теперь жадно прислушиваемся в прогнозах погоды к сообщениям о «магнитных бурях» и их возможной опасности при сердечно-сосудистых неисправностях? Может быть, эти частицы воспринимают направление земного магнитного поля при ориентации в полете птиц и пчел? Эти вопросы остались для будущих поколений. А мы опять сыграли в традиционную российскую игру – сначала, в борьбе друг с другом, задушили новую мысль, затем, как обычно, после смерти автора, начинаем говорить об отечественном приоритете... Российская традиция! Через несколько лет после отнесения нашим «научным сообществом» феномена «широких линий» к артефактам – было обнаружено широкое распространение «биогенного магнетита»у самых разных живых существ – у пчел, голубей, бактерий. Мы благостно ссылаемся на (замечательных, выдающихся и пр. исследователей) Дж. Киршвинка, Д. Джонса, Б. Мак-Фадена, открывших (!!) биогенный магнетит и установивших его роль в магниторецепции. Переводим их труды на русский язык – два тома – перевод с английского под редакцией д-ра физ.-мат. наук В. А. Троицкой и д-ра биол. наук Ю. А. Холодова [13]. Биогенным магнетитам посвящены международные конференции и обзоры [14,15]. И никаких ссылок на работы Блюменфельда ... Но ведь это те самые магнетитовые частицы, которые обнаружили в 1959-1960 гг. Л. А. и сотрудники! Однако... Однако... Однако, не надо винить в этой ситуации только «научное сообщество»! Л. А. с его принципом «ДА» или «НЕТ», а не «МОЖЕТ БЫТЬ» оказался в чрезвычайно тяжелой психологической ситуации. «На самом деле» вроде бы и делать ничего не надо! Все сказано. Критика опровергнута! Но это – вязкая среда. Его не слышат. С его темпераментом, со столь привлекательными резкими и определенными реакциями, ситуация невыносима. Он все сделал. Все сказал. А дальше – «как хотят»... Он всегда помнил о проблеме «широких линий». Но делать новые опыты и обсуждать эту проблему публично перестал. Было множество других замечательных проблем... Л. А. вернулся к этим работам лишь через 25 лет... После 1961 года... Трагедия Славы Цуцкова и психические травмы, связанные с «широкими линиями», казалось бы, постепенно ушли «под спуд». Их заслонили события повседневной жизни. Заботы о формировании лекционных курсов и практикумов на кафедре, ход исследований в лаборатории в Институте химфизики. Казалось, мы «вышли на стационар». Жизнь полна и интересна. После «падения» Т. Д. Лысенко – смещения Хрущева осенью 1964 г., начала возрождаться отечественная биология. В январе 1965 г. в Дубне, по примеру Летних школ Тимофеева-Ресовского, открылась первая Зимняя школа по Молекулярной биологии. Большая роль в их организации принадлежала ленинградским физикам Т. М. Бирштейн и О. Б. Птицину. Эти Зимние школы стали регулярными. Активное участие в них принимали наши корифеи «первых выпусков»: В. Иванов, Г. гурский, В. Туманян, А. Маленков, В. Дещеревский. С лекциями на первых школах выступили Н. В. Тимофеев-Ресовский, В. Я. Александров. Л. А. Блюменфельд. М. В. Волькенштейн, Т. М. Бирштейн, В. Степанов, Р. Б. Хесин, А. С. Спирин. В. И. Иванов, А. Г. Маленков и Г. Г. Маленков, В. И. Дещеревский, С. Э. Шноль... Эти Зимние школы стали важной частью жизни научного сообщества. Среди прочего они создавали возможность дружеского общения представителей разных институтов из разных городов. Л. А. был очень активным участником этих школ. Инфаркт На этом внешне положительном интеллектуальном и эмоциональном фоне резкой неожиданностью стал инфаркт миокарда, случившийся у Л. А. на 5-й школе, в январе 1969 г. в Дубне. Наверное, если бы не радостное оживление, характерное для атмосферы зимних школ, можно было бы заметить надвигающуюся опасность – характерные боли в левой руке и пр. Но Л. А. решил преодолеть их лыжной прогулкой... И вообще, никуда не делся эмоциональный груз переживаний последних лет. Инфаркт – характерное последствие сильных потрясений. Выздоровление Л. А. было долгим и постепенным. Жизнь после инфаркта. «Проблемы Биологической физики» ...Инфаркт настиг Л. А., конечно, не только из-за «широких линий». Арест и смерть отца, война, изгнание из Карповского Института, угроза ареста и изгнание из ЦИУ, постоянное напряжение и резкий переход от всеобщего восхищения к «общему мнению»... После инфаркта условие выживания – исключение острых эмоций. Никаких темпераментных дискуссий! К 1971 г. Л. А. не то чтобы совсем «оправился» от инфаркта – он постепенно приспособился к новому после-инфарктному состоянию. Он (во всяком случае «публично») не возвращался к «широким линиям», а погрузился в обдумывание давно занимавших его общих проблем физики, биофизики и даже философии [16-20]. Очень важным для него стало в этих трудах в последующие годы сотрудничество с А. Н. Тихоновым [19,20]. Результатом этого очень плодотворного времени стало множество статей на русском и английском языках и его книга «Проблемы биологической физики» [16]. Это именно «Проблемы», а не их решения – рассказ о загадках и парадоксах, о проблемах, подлежащих исследованию. О проблемах многократно обсуждаемых в лекциях Л. А. В этих книгах множество глубоких и ярких идей, но... даже не упоминаются «широкие линии»... Железный Блюменфельд, в сущности, оставил эту тему будущим поколениям... Трудно объяснить, почему, когда в разных лабораториях мира стали развиваться исследования «магнитных свойств» живых существ и материалов биологического происхождения, в Советском Союзе все это направление было объявлено «лженаукой». В основе этой тенденции были безапелляционные суждения, в основном, теоретиков, не имеющих собственного опыта экспериментальной работы. Мало нам было запрета генетики и кибернетики, мало нам было «борьбы с теорией резонанса»! Мы ничему не научились. Мы не научились бережно относиться к экспериментальным результатам. Произошла «инверсия» – а-приорные суждения теоретиков стали восприниматься как «не подлежащие обжалованию приговоры». Я не раз в этой книге говорил о целой популяции «борцов с лженаукой», зарабатывающих дешевый авторитет в этой «борьбе», умеющих лишь «возбуждать улыбку дам огнем нежданных эпиграмм» и ради этого «готовых на все».... Удивительно, что это могут быть вполне хорошие по обычным критериям люди... В те годы главным борцом с лженаукой был М. В. Волькенштейн. «Магнитобиологические исследования» вызывали у него особо острую реакцию. Его позиция четко изложена им самим в книге [20]. Там есть специальная глава № 13 «О ложной биофизике». В этой главе М. В. даже классифицирует направления «ложной биофизики». Среди этих направлений: «Представления об особых электронных свойствах – полупроводниковых и даже сверхпроводниковых – биополимеров и биологических систем в целом... Представления о наличии в биологических системах новых для физики видов полей. Представления о биологической значимости особых видов слабых излучений. Разнообразные представления о специальных свойствах воды в биологических системах, в частности, о влиянии „омагниченнои воды" на физиологию растений и животных.» ... Бывают же неосторожные авторы! Насколько же нужно быть самоуверенным, чтобы составлять и публиковать такие перечни! Казалось бы – дело в опыте. Надо знать «как на самом деле»... Нет, этим борцам экспериментальные данные не важны. Они и так знают заранее, что может быть и чего быть не может. М. В. не успокаивается на этом и помещает в книгу специальный раздел (стр. 144-149) «Беседы и доказательства, касающиеся лженауки и научных ошибок, этики, эстетики и прочих важных предметов». В этой книге в смягченной форме приведен спор автора с неназванным оппонентом... Я то знаю, что оппонентом был как раз Л. А. Они друзья – давно знакомы и на «ты». Я то знаю, что для Л. А. этот предмет очень острый – его «широкие линии» объявлены результатов вульгарной ошибки – загрязнения препаратов ДНК железными опилками. Он знает, что это не ошибка. Но «научное сообщество»... М. В. ни в каких экспериментальных открытиях «не виновен» – он теоретик, интерпретатор чужих опытов, судья, решающий «лже» или «не-лже». Всю «Беседу» я цитировать не буду. Вот определение автора (М. В.): «Лженаука – явление универсальное, и причина ее процветания лежит главным образом в нас самих – в ученых, не сумевших преодолеть лень, робость, в ученых, лишенных чувства юмора». (Л. А. вряд ли согласится с отнесением этих качеств к себе...) Оппонент (Л. А.) спрашивает: «А не кажется ли тебе, что борьба с лженаукой в какой-то мере нарушает принципы научной этики, нарушает свободу и демократию, без которых наука не может существовать?» Автор (М. В.): «Нет, не кажется. Свобода и демократия означают, что каждый автор работы имеет право на внимание и его труд должен быть оценен специалистами. Но та же демократия означает право на критику и требует, чтобы автор отнесся к ней серьезно и внимательно».
Это, без сомнения фарисейство. Речь идет обычно, о закрытой критике – рецензии тайные и автору критикуемой работы возразить обычно не удается. Достаточный пример – история открытия Б. П. Белоусовым колебательной реакции (глава 17). Ну, а как быть с экспериментальными данными? (Во время этой «беседы»... в комнату врывается возбужденный Посетитель): Посетитель. «...Вы неуважительно, более того грубо отозвались о моей работе. Я требую объяснений и извинений.» Автор. Сожалею, я не хотел вас обидеть, но ничего к мною написанному добавить не могу... Далее текст я пропускаю и привожу лишь самые главные слова Посетителя: «Я готов повторить свои опыты вместе с вами.» Автор. <Лженаучность вашей работы непосредственно следует из общефизических положений. А от совместных опытов я отказываюсь. Я не могу тратить время на опыты, которые считаю бесполезными.» Раздраженный и оскорбленный Посетитель уходит. Оппонент. «И так ли ты уж прав, отказываясь от совместных опытов?» Автор. «Прав, конечно... у меня хватает более серьезных занятий, чем проверка опытов нашего гостя...» Ох, неосторожен М. В. Волькенштейн! И в перечне заведомо лженаучных тем и в без-аппеляционных суждениях и в бестактности, имея в виду ситуацию с «широкими линиями» и беседу с Л. А. Ничему не учит история науки! Сколько вреда принесла человечеству безаппеляционность рецензентов. Мало было борьбы с Коперником, Галилеем, Майером, Зоммельвейссом., мало было авторитетного мнения о невозможности определения химического состава звезд, последовательности аминокислот в белках, падения камней с неба..., мало было запрета на публикацию статьи Б. П. Белоусова о колебательной реакции... Л. А. Блюменфельду потребовалось почти 25 лет, чтобы преодолеть психологические барьеры и вернуться к экспериментам с «широкими линиями». Я не буду нарушать хронологию. Пока речь о годах жизни, в которых он к этим работам не возвращается. В эти годы, его, наряду с «проблемами биологической (и небиологической) физики», остро занимали (типичные для интеллигентов) общефилософские вопросы о сущности и смысле жизни, о смерти, о «свободе воли». До некоторой степени они нашли отражение в его стихах... Что значит «Я»? Ответа нет. Молчит сознание мое. Придется за ответом мне Уйти опять в небытие. 23.11.1995 Пожалуйста, без звериной серьезности! Атмосфера праздников. Важность праздников. Юбилеи Чем острее научные разногласия, чем труднее жизненные обстоятельства, тем важнее «некоторое легкомыслие». Лозунги Н. В. Тимофеева-Ресовского «Наука – баба веселая! Пожалуйста, без звериной серьезности!» – важные условия преодолений не только научных разногласий, но и жизненных трудностей, и имеют медицинский, терапевтический смысл. Мы старались следовать этим принципам, как в повседневной жизни, так и во время регулярных кафедральных праздников. Очень важно с некоторой регулярностью собираться всем вместе. Смотреть друг на друга, оценивать настоящее и вспоминать друзей и обстоятельства прошедших лет. Такие собрания – станции на непрерывном пути во времени. Мы первый раз устроили такой юбилей к 10-летию создания кафедры. В Большой Физической аудитории не было свободных мест. Множество гостей – Н. Н. Семенов, Н. В. Тимофеев-Ресовский, Л. А. Туммерман, М. В. Волькенштейн, Я. М. Варшавский... Шноль-старший (Э. Э. Шноль) снял на 8-мм пленку уникальный фильм. Ценные (как обычно!) фотографии сделал С. В. Тульский. Какие были речи! Какое веселое «выпитие» было потом в столовой Института молекулярной биологии... Кафедральные праздники – эти «станции на пути во времени» сильно отличались друг от друга. 20-летие, 25-летие и 30-летие кафедры мы праздновали в Пущино. И многих уже не было на следующих остановках. Мне представляются кульминационными два наших юбилея: в 1984 г. и 1989 г. (25– и 30-летия). Еще почти все бодры и интенсивны. Но уже ясно, что происходит «смена караула». Л. А. передает руководство кафедрой В. А. Твердислову. А в стране «перестройка». Вот-вот рухнет Советский Союз. Кипят политические страсти. Пусты магазины. Но все еще идет по устоявшимся нормам. Праздник 30-летия нашей кафедры в 1989 г. кажется мне кульминацией... 30 выпусков (30-ый в январе 1990 г.) – около 500 российских интеллигентов! Благородное дело – увеличение численности этого уникального класса. 500 представителей этого класса, объединяемых общими воспоминаниями о лекционных курсах, о лекторах, о Беломорской практике, о лучших годах жизни, бывших до «постепенного холода жизни». В кульминации Л. А. передает жезл – заведывание кафедрой В. А. Твердислову В декабре 1989 г. в Пущино, в здании Института биофизики мы устраиваем грандиозный праздник. В ресторане Пущино более 300 человек. Соединение многих выпусков. Атмосфера всеобщей приязни. Мы с Л. А. настроены элегически. Мы то знаем, что это (как все в жизни) неповторимо. Мы впитываем мгновения. А фотографы С. В. Тульский, С. Савкин (и я тоже...)... запечатлевают эти мгновения. Речь Л. А. в аудитории 5-19 Физического факультета о 30-летии кафедры Биофизики (снимки С. Савкина) После 30-летия кафедры...
С годами Л. А. все больше соответствовал традиционному облику респектабельного университетского профессора, инвалида Великой Отечественной Войны. Он стал медлительным и размеренным. Возобновились боли от осколков в ноге. Был пережит второй инфаркт. Он ходил с палкой. ...Но удостоенный инфаркта По достиженьи зрелых лет Я и де-юре и де-факто Отныне лыс, солиден, сед... Но иногда, когда он читал свои стихи или обсуждал яркие научные новости, он приобретал прежний облик молодого, темпераментного контрабандиста из оперы «Кармен». «Широкие линии» 25 лет спустя... Как ясно из сказанного, Л. А. после 1961 г. напряженно и успешно занимался многими проблемами. Но также ясно, что все эти годы проблема «широких линий» не уходила из его головы. Однако, прошло почти 25 лет когда он смог вернуться к этой проблеме. Много всего было за эти 25 лет. Много и на кафедре и в Институте биофизической химии (отколовшейся части Института химфизики). О событиях в Институте я рассказывать не берусь – не был непосредственным свидетелем. Знаю только, что к этому времени лаборатория Л. А. разделилась на две. Одной стал заведовать А. Ф. Ванин, проводивший все эти годы пионерские исследования природы биогенной N0, открывшие новое научное направление, по которому вслед за ним пошли сотни исследователей во всем мире [22-24]. Вторую возглавил Р.М.Давыдов, занимавшийся механизмами ферментативного катализа. Л. А., освободившись от обще-лабораторных проблем (он остался в должности главного научного сотрудника) наконец, вернулся к «широким линиям». В октябре 1987 г. в редакцию журнала Биофизика была направлена статья А. И. Цапина, О. П. Самойловой и Л. А. Блюменфельда «Закономерности изменения магнитных характеристик клеток дрожжей Sacharomyces cerevisiae на разных стадиях роста культуры» [25]. Были повторены старые опыты с использованием новой современной техники низкотемпературной ЭПР-спектроскопии. Вновь была показана четкая корреляция клеточного цикла развития синхронной культуры дрожжей и величиной сигнала ЭПР в области «широких линий». Показано, что максимальная интенсивность сигнала ЭПР наблюдается за 10-15 минут до начала интенсивного деления клеток. Установлено, что центры, ответственные за этот сигнал представляют собой структуры типа спиновых стекол. Все подтвердилось. Но к этому времени острота ситуации сгладилась. Пришло новое поколение. Мало кто помнил о «проблеме широких линий». Почти некому стало доказывать правоту работ 60-х годов. Зато все знали, что в клетках бактерий, растений, животных могут образовываться кристаллы биомагнетита и что в этом направлении работает много лабораторий в мире... Почти тогда же, в 1989 г. Л. А. оставил должность заведующего кафедрой. Им стал наш выпускник В. А. Твердислов. Оставил должность, но продолжал активно участвовать в обсуждении кафедральных дел. Жизнь кафедры всегда полна событий. Отборочные собеседования, лекции, летняя практика, экзамены, веселые праздники и элегические расставанияе с очередным выпуском. ...Наверное, для всех нас самым важным событием в жизни было поступление в Университет. Самым торжественным – момент окончания Университета (так мы говорим «окончил» Университет...). Мы отмечали эти торжественные моменты вручением золотых шоколадных медалей и групповой фотографией очередного выпуска. Больших золотых медалей на красных шелковых лентах... Шоколадных, чтобы смягчить серьезность момента... Многие наши выпускники сохраняют эти (съедобные!) медали всю жизнь.
* * *
...Свой последний, 80-й день рождения 23 ноября 2001 г. Л. А. встретил в индивидуальной палате Кардиологического центра. Ира Лисовская принесла огромное блюдо с пирожками необычайной вкусноты. Л. А. угощал ими многочисленных посетителей. Он надписывал и дарил сборник своих стихов [25], изданных в точности к этому дню (в основном усилиями Кати Симоненко и Наташи Бодровой). Мы (и он) понимали, что это прощание. Но еще не вышла его последняя книга «Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики» [27] – этим изданием неуклонно занимался А. Н. Тихонов. 3 сентября 2002 г. Саша принес в палату корректуру этой книги. Л. А. подписал ее и через несколько минут умер. Странное, известное многим, состояние... В реальности Л. А. нет. А я продолжаю обсуждать с ним происходящие события. Я рассказываю ему о подготовке специальных номеров журнала Биофизика с посвященными ... ему статьями. Моя статья о нем – стараюсь сохранить равновесие между повествованием, апологией и необходимой официальностью академического журнала [28]. В этих номерах журнала (№ 6 за 2003 г. и № 1 за 2004 г.) статьи друзей и учеников. В этих номерах журнала, поразительным образом заключалось завершение драмы «широких линий»! «Широкие линии» не артефакт! Магнетитовые частицы необходимы для нормальной жизни клеток! В этом, посвященном Л. А., № 6 журнала Биофизика была опубликована большая статья коллектива авторов во главе с Г. Б. Хомутовым. Статья, среди прочего, посвящена тонким «ленгмюровским» пленкам ДНК и обнаружению на этих пленках – мономолекулярных слоях – крупинок... железного магнетита. Г. Б. окончил кафедру в 1979 г. (выпуск № 19). Удивительно! Оказывается уже к этому времени трагическая история «широких линий» была для студентов далеким прошлым и в памяти не отложилась. Г. Б. пришел ко мне с только что полученным номером журнала в большом волнении. Обнаруженные им наночастицы железа образуются при взаимодействии с ДНК! Это же разгадка тайны «широких линий». Он узнал об этой тайне из моей статьи о Л. А. Блюменфельде в этом номере. Г. Б. «тут же», в несколько дней, написал замечательную статью «О возможной роли ионов железа в изменениях состава комплексов ДНК и их магнитных свойств в процессах клеточного цикла» [29]. В статье показан возможныйм биологический смысл и механизм образования нано-частиц магнетита в жизни клеток. Статья успела прямо в следующий (№ 1 за 2004 г.) номер журнала Биофизика, также в значительной части посвященный памяти Л. А. Блюменфельда. Я поместил там свой краткий, «драматургический» комментарий. В самом деле, получилась удивительная драматургия! Такую пьесу нельзя придумать... Как жаль, что Л. А. не дожил до этих событий. Как странно, что он также не заметил этого смысла в работах Хомутова. (Он о них знал, но «не вникал»). Если бы можно было передавать сообщения «на тот свет»... В этой статье Г. Б. предлагает интересную гипотезу. Он обращает внимание на то, что в циклах деления клеток ключевым является процесс изменения упаковки ДНК – от плотной компактной, суперспиральной до развернутой. Плотная упаковка в ядре обусловлена комплексами ДНК с катионными молекулами – полиаминами или гистонами. Для перехода к развернутой конформации необходимо изменить состав лигандов. Г. Б. полагает идеальными для этой цели катионы металлов и более всего трехвалентный катион железа. Он пишет: «Центральным местом нашей гипотезы о возможной роли катионов железа в изменении состава и в структурных трансформациях нуклеопротеидных комплексов является идея о том, что ионы железа обеспечивают изменение состава комплексов, образуемых фосфатными группами ДНК, эффективно конкурируя и замещая аминогруппы органических лигандов в таких комплексах. Доставка катионов железа к компактизованной ДНК (в том числе адресная доставка к определенным участкам нуклеопротеидных комплексов на ДНК) может быть обеспечена переносчиками железа различной природы, при этом включение железа в комплексы с ДНК может происходить по механизму обмена и замещения лигандов. После стадии конкурентного вытеснения органических лигандов (полиаминов, гистонов или других белков) из комплексов с ДНК катионами железа встает вопрос об удалении самих катионов железа и получении свободной ДНК. Эта задача может решаться путем изменения заряда связанных с ДНК ионов железа в ходе окислительно-восстановительных реакций и их перехода в мобильные комплексы. Также возможно образование и последующее удаление слабозаряженных железосодержащих наночастиц из катионов железа, образующих комплексы с молекулами ДНК. Нами продемонстрирована возможность включения катионов Fe3+ в планарные комплексы ДНК-амфифильный поликатион и получения организованных цепочечных ансамблей наночастиц оксида железа (магнетит и маггемит, диаметр 2-5 нм) в таких системах при нормальных условиях (комнатная температура, атмосфера воздуха) под действием восстановителей (использовались борогидрид натрия или аскорбиновая кислота) при повышенных значениях рН ... Вполне возможно, что широкие линии сигнала ЭПР, открытые Л. А. Блюменфельдом с сотрудниками в препаратах ДНК, интенсивность которых коррелировала с процессами деления клеток, обусловлены магнитными наночастицами оксидов железа, образующимися в процессах трансформации нуклеопротеидных комплексов на начальных стадиях деления клеток...» Замечательно красивая картина! Железо оказывается необходимым участником клеточного цикла. Образование магнетитовых частиц – обязательное следствие деления клетки. И, совсем замечательно, клеточный цикл тесно сопряжен с циклическими измерениями окислительно-восстановительного потенциала! Тем самым «феномен широких линий» оказывается проявлением фундаментальных биологических процессов. В подтверждение этой картины Г. Б. приводит экспериментальные данные из своих ранее опубликованных работ на пленках ДНК. Но наиболее полная картина представлена в обзоре [30]. Здесь приведено детальное описание полученных Г. Б. Хомутовым результатов по синтезу магнитных наночастиц оксида железа в комплексах ДНК с участием реагентов исключительно биогенной природы – источников железа (ферритин) и восстановителей (аскорбиновая кислота) при нормальных условиях (физиологические значения рН ~ 7,5, комнатная температура, атмосфера воздуха). Г. Б. пишет: «...Наночастицы магнетита в наших экспериментах образуются из ионов железа, перенесенных от молекул ферритина на иммобилизованные комплексы молекул ДНК, в ходе последующих окислительно-восстановительных процессов, инициируемых аскорбиновой кислотой, и взаимодействий образующейся неорганической нано-фазы с лигандами. Наночастицы магнетита, как известно, обладают магнитными свойствами, которые могут проявляться, в том числе, в резонансном поглощении СВЧ-излучения. Такие магнитные наночастицы в принципе могут обусловливать эффект „широких линий сигнала ЭПР", обнаруженный Л. А. Блюменфельдом с сотрудниками в препаратах ДНК и в клеточных культурах на определенных стадиях деления клеток... Таким образом, в результате проведенного исследования процессов образования наночастиц оксидов железа в системе, включающей иммобилизованные комплексы ДНК и биогенные реагенты, установлено, что в системе, включающей ферритин в качестве источника ионов железа и аскорбиновую кислоту в качестве восстановителя, происходит образование наночастиц магнетита Fe304 с доминирующими характерными размерами 2-3 нм. Полученные результаты указывают на возможность формирования магнитных наночастиц оксида железа на молекулах ДНК или их комплексах с полиаминами в биологических системах при соответствующих условиях, обеспечивающих наличие и доступность источников ионов железа и восстановителя. Такие процессы в принципе могут иметь место в ходе некоторых биогенных физиологических или патологических процессов в живых системах, включающих метаболизм железа, окислительно-восстановительные процессы, регуляцию стадий клеточного цикла и процессов с участием ДНК. В результате таких процессов образования стабильных нанофазных оксидов железа возможна нейтрализация ионов железа (находящихся в избыточном количестве или в ненадлежащем месте) в биологических системах и тем самым предотвращение их участия в патологических окислительно-восстановительных процессах. В частности, такие процессы могут являться элементами защитных реакций живых систем от факторов, приводящих к образованию активных форм кислорода и обусловленных редокс-активными ионами железа...» Могу себе представить волнение Л. А., если бы он прочел эти слова... А я должен отметить, что в этой, представленной выше, картине, речь идет вовсе не только о «магнитных свойствах» биогенных структур. Одна из общих проблем, занимавших Л. А. многие годы, – связь окислительно-восстановительных и ионных процессов в клетке. Он говорил об этой проблеме в своих лекциях. В начале 60-х Валерий Иванов (наш 1-ый выпуск – один из инициаторов создания кафедры Биофизики на Физическом факультете) увидел сходство пространственной структуры аскорбиновой кислоты и нуклеиновых оснований и высказал предположение о роли комплексов аскорбиновой кислоты с металлами с переменной валентностью – железом и медью в регуляции превращения нуклеиновых кислот, способности ДНК к репликации. Статью В. Иванову помог опубликовать Л.А.Блюменфельд – это было в 1965 г. Многие десятилетия потом В.И.Иванов не оставляет эти идеи. Он сам и вместе с Л. Е. Минченковой опубликовал много работ по этой проблеме [31, 33]. В самом общем виде теперь ясно, окислительно-восстановительные изменения состояния комплексов железа (меди) с ДНК могут быть регуляторами клеточных циклов [34]. Тем самым соединяются две великих ветви биохимии – окислительно-восстановительные процессы метаболизма и процессы преобразования наследственной информации.
Прошло несколько десятилетий. (Авторы новых идей живите, пожалуйста, как можно дольше!) В 2004 г. произошло замечательное событие. Роберт Клевеч и сотр. [33, 34] обнаружили, что многие сотни (многие тысячи!) генов дрожжей «включаются» и «выключаются» синхронно в зависимости от окислительно-восстановительного состояния клетки. Это состояние изменяется с четким 40-минутным периодом. Разные группы генов активируются на разных фазах этих колебаний. Этот вновь открытый вид колебаний, связывающий метаболизм и «геномику», сопровождается «включением» и «выключением» репликации ДНК! Итак, почти (!) ясно, что, в самом деле, окислительно-восстановительные реакции изменяют состояние реагентов, изменяют – разрешают или запрещают – осуществление ими их функций. Репликация ДНК управляется изменениями редокс-условиями в клетке. Условиями, определяющими возможность обратимого восстановления нуклеиновых оснований при взаимодействии восстановителей (аскорбиновой кислоты, глютатиона) с металлами переменной валентности – железом или медью. Идеи эти прекрасны. Множество нитей переплетено в них. И смысл «широких линий» и ранее неизвестное назначение ионов железа в клетке. И возможная роль аскорбиновой кислоты (без которой м. б. нельзя избавиться от образовавшихся магнетитовых нано-частиц). И даже сентенция А.П.Чехова, говорившего, что в человеке слишком мало железа и много фосфора... Осталось «совсем немного» – показать, что «широкие линии» в спектрах ЭПР появляются и исчезают с периодом Genome-wide oscillation. Осталось только измерить эти спектры в должной постановке опытов. И быстрее сообщить Блюму результаты... Совсем ли завершилась эпопея «широких линий»? Чтоб совсем – этого не бывает. Можно ожидать здесь еще множество интересных «поворотов темы». Но эта эпопея наполнила многие десятилетия жизни Л. А. Блюменфельда особым напряжением. Здесь была и радость открытий и интеллектуальные озарения и тяжесть «разоблачений» и недоверия. Здесь проявились характеры и определились жизненные траектории многих людей. Как жаль, что Л. А. немного не дожил до счастливого финала.