Блюменфельд Л.А. и работы показавшие, что "широкие линии ЭПР артефакт

  Из Шноля

В тяжелом настроении в конце мая 1961 г. по приглашению Н.В.Тимофеева-Ресовского мы с группой студентов приехали на семинар на Биостанцию в Миассово . Л. А сделал на этом семинаре доклад с подробным анализом ситуации с "широкими линиями", рассмотрев работы сторонников и противников его концепции, Л. А. согласился с тем, что измеряемое "число неспаренных спинов" (порядка 10_21 на грамм) "следует понимать, как то количество свободных спинов обычного парамагнетика, которое дало бы линию ЭПР такой же интегральной интенсивности... и что оно может не иметь отношения к действительному содержанию неспаренных электронов в образцах".

Он перечислил три возможных объяснения наблюдаемых феноменов:

1. Наличие ферромагнитных включений.

2. Наличие парамагнитных ионов, коллективное взаимодействие которых осуществляется с помощью основной структуры.

3. Появление неспаренных электронов и их необычных свойств как следствие особенностей самих упорядоченных органических систем. Подробно рассмотрев все варианты, он пришел к выводу, что "наблюдаемый эффект не сводятся к тривиальным ферромагнитным загрязнениям, однако может быть обусловлен лабильными ферромагнитными включениями, стабилизация или образование которых определяется свойствами основной структуры".

Н. В. Тимофеев-Ресовский, комментируя доклад Л. А, сказал, что, по его мнению, наибольшее количество железа содержит в себе именно Л. А. Блюменфельд...

В переработанном виде этот доклад был опубликован тремя авторами Л. А Блюменфельдом, В. А. Бендерским и А Э. Калмансоном в * 6 журнала Биофизика за 1961 г. [ 23_11 ]. Дискуссия на этом не завершилась. Я. Г. Дорфман был обижен, что в переоценке концентрации неспаренных электронов в исследуемых образцах нет должной ссылки на его расчеты. Он полагал все работы по "широким линиям" ошибкой, основанной на неучете ферромагнитных примесей, тем, что "присутствие совершенно ничтожных следов (10~6-10~2 %) железа в виде нерастворимых ферромагнитных частичек может существенно исказить любые опытные данные на любых объектах".

В письме к Л. А он писал:

"Я не испытываю ни малейшего удовольствия от всей этой пикировки с Вами. Но наука в Советском Союзе является, прежде всего, государственным и общественным делом. Как советский человек и как коммунист я считаю себя морально обязанным противодействовать распространению в печати ошибочных утверждений, тем более выдаваемых за новейшие научные открытия, сбивающих с толку неспециалистов и только порочащих честь нашей науки".

Эти слова об "ошибочных утверждениях, порочащих честь нашей науки" Я.Г.Дорфмана отражали реакцию части "научного сообщества". Они абсолютно не соответствовали высоким этическим нормам. Л. А. переживал трудные времена. Но еще в I960 г. в статье вместе с О. П. Самойловой [ 23_7 ] они показали, что сигнал ЭПР, "широкие линии", резко зависит от стадии жизни клетки. Они показали, что "... покоящиеся дрожжевые клетки обладают лишь весьма слабо выраженными псевдоферромагнитными свойствами. В наших условных единицах интенсивность сигналов ЭПР не превышает 3 - 1019 неспаренных электронов на грамм.... начало процесса деления клеток и роста культуры всегда сопровождается резким повышением интенсивности сигнала ЭПР (по крайней мере в 50-100 раз, а возможно, и значительно больше). Интенсивность сигнала ЭПР в условных единицах соответствует в данном случае 1 -г 3 - 1021 неспаренных электронов на грамм. Прекращение в конце опыта процессов роста и деления ... всегда сопровождается резким падением интенсивности сигналов ЭПР, вплоть до исходного, практически нулевого уровня."

Эта работа была получена редакцией 18 октября I960 г. - за несколько месяцев до критики Я. Г. Дорфмана - термин "условные единицы" был употреблен авторами независимо от этой критики. Но главное - поразительный факт - если даже это ферромагнитные частицы, то они возникают (и исчезают!) лишь на определенной стадии жизни клеток. Ни о каком загрязнении и артефактах тут говорить нельзя.

Авторы пишут:

"Все эти результаты без каких-либо исключений были воспроизведены в 30 сериях опытов. В опытах, поставленных на различных расах дрожжей и в различных условиях проведения эксперимента (аэрация, питательная среда, наличие солей и т.д.) наблюдается закономерный параллелизм между интенсивностью сигналов ЭПР, появляющихся во время развития культуры, и скоростью роста".

Л.А убежден, что ферромагнитные включения, если они и образуются, то это происходит под влиянием полимерных органических структур. Он убежден в реальности ферромагнетизма органических структур. В 1963 г. в Докладах Академии наук вышла его статья на эту тему [ 23_12 ].

Он писал: "Целью настоящей работы явилась попытка непосредственного установления возможности сведения наблюдаемого ферромагнетизма органических структур к тривиальным ферромагнитным загрязнениям. Под последним понимаются ферромагнитные включения, образующие отдельную неорганическую фазу, независимо от того, попали ли они в образец извне или образовались в нем из парамагнитных частиц в процессе выделения и обработки. Для этого было проведено в возможно более чистых условиях выделение препаратов ДНК. Были получены из других лабораторий или синтезированы некоторые типы полимеров с сопряженными связями, измерены их спектры магнитного резонанса, сняты кривые намагничивания и проведен анализ на содержание железа и других металлов... ".

Среди результатов этого исследования, автор подчеркивает "экспериментальный факт, проверенный на десятках образцов. Полимеры с сопряженными связями, состоящими только из атомов С и Н ... никогда не обнаруживают широких линий ферромагнитного резонанса, который всегда наблюдается у систем, содержащих гетероатомы в цепи сопряжения... Каково бы ни было объяснение этого эффекта, необходимо постулировать, что ферромагнитные области и их свойства тесно связаны с основной органической структурой" (выделено мною. - С.Ш.).

Возражения Л. А. критикам были убедительны. Однако они не влияли на распространившееся мнение: "широкие линии" в опытах Л. А Блюменфельда - результат "тривиальных загрязнений". Сложная субстанция это "общее мнение". Это "общее мнение" может, как и в данном случае, совершенно не соответствовать действительности, фактам! Ну, никакие это не загрязнения, не артефакты раз они появляются и исчезают в зависимости от стадии жизни клетки! Никакие это не загрязнения препаратов, если не было внешних источников ферромагнитных частиц! Но "общее мнение" очень устойчиво. "Мы-то думали..., а оказалось..." Членам "научного сообщества", особенно тем, кто сам не получал в своих работах ярких результатов, разоблачения такого рода доставляют мрачное удовольствие. И они распространяют это общее мнение. А мнение это - клевета! Включите, пожалуйста, (в памяти) арию Дон Базилио из "Цивильского цирюльника" Бомарше-Россини! Куда тут деться? Вас встречают понимающие или скорбно сочувствующие взгляды. Вас жалеют друзья... Ухмыляются враги... Мы все "метеочувствительны". Легко работать в атмосфере всеобщего одобрения и даже восхищения. А тут "атмосфера" резко изменилась. Из авторов выдающегося открытия вы вдруг превращаетесь в неудачников, принимающих грязь в опытах за "потрясающий феномен". Истории науки полна такими примерами.

Н. Н. Семенов расстроен: Л. А. Блюменфельд поставил его в неудобное положение... Ему сказали, что Л.А. Остерман известный высоким методическим искусством также видел "широкие линии в спектре ЭПР" в культуре E.сoli... Н. Н. позвонил Остерману. Остерман подтвердил - есть сигнал в образце высушенных бактерий. Н. Н. молча повесил трубку... Эта атмосфера омрачила жизнь соавторов. А. Э. Калмансон и В. А Бендерский покинули поле боя. Саша Калмансон резюмировал эту ситуацию в стихотворной форме:

Мы открыли не феррит, - органический магнит!

Разглядев такое чудо нам закрыть его б не худо! Через некоторое время, по представлению В. М. Жданова - директора Института вирусологии и эпидемиологии им. Д. И. Ивановского , Президиум АМН СССР принял решение о создании лаборатории биофизики "...для исследований радиоспектроскопическими методами ферментативных процессов, лежащих в основе размножения вирусов в клетках". Младшему научному сотруднику А. Э. Колмансону было предложено возглавить эту лабораторию. Резолюция Л. А. Блюменфельда: "Не возражаю" 17.10.1962. Калмансон был увлечен заботами по созданию новой лаборатории. В этих заботах он получил поддержку от "первоисточника" - академика Е. К. Завойского . 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 ИХФ 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 флуктуаций 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!

См. Биогенный магнетит

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.

См. Зимние школы по Молекулярной биологии

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.

Ссылки: