Путешествие по жизни в науке из века ХХ в век XXI

3) кванты – электромагнитные частицы, которые существуют, т. е. имеют массу, пока они летят – движутся, и исчезают при остановке. А останавливаются они при столкновении с протонами, нейтронами, а чаще – с электронами. Электроны то «поглощают» эти кванты при столкновении, уходя дальше от ядра, то излучают их обратно, если уменьшают свою энергию, переходя на орбиту вращения ближе к ядру.

В общем, без квантов ни вещество Земли, ни тем более энергию Вселенной описать невозможно.

А вот биология обходится без квантов. Положение ненормальное, и его постулирует лауреат Нобелевской премии А. Сент-Дьердьи ещё в 1960 г.:

«Никому ещё не удалось обнаружить в процессе метаболизма тканей животных квантов с такой высокой энергией (квантов видимого диапазона)!»

Он считает такое положение ненормальным и предлагает искать кванты в организме в реакциях в липидной фазе.

Вернемся к истории биологии. С электроном и другими электрически заряженными частицами всё ясно. Величайшее биологическое открытие – открытие «животного электричества», т. е. электрически заряженных частиц, сделал в 1791 году Гальвани в своем бессмертном труде «Трактат о силах электричества при мышечном сокращении».

Трудно себе представить, что было бы, если бы он не сделал этого открытия. Как бы мы обходились без электрокардиограмм (ЭКГ), электромиограмм, различных электростимуляторов; без знания биотоков и биопотенциалов.

С квантами положение было сложнее. Проблема участия квантов в метаболизме животных тканей поставлена в экспериментальной работе русского исследователя В. Лепёшкина. Он в 1933 году обнаружил потемнение – засветку фотопластинок, на которые он поставил исследуемые им ткани и гомогенаты. Он считал это излучение ультрафиолетом и назвал его некробиотическим, т. е. возникающим при гибели ткани.

Теоретически считал неизбежным ультрафиолетовое излучение А. Гурвич. Он исходил из известных фактов – поглощения ультрафиолетовых лучей с максимумами 160, 220, 280 нм нашими белками. Он считал, раз белки поглощают излучение в ультрафиолетовой области, то в УФ они и ДОЛЖНЫ излучать. Он создал митогенетическую гипотезу, согласно которой при поглощении одного УФ-кванта клетка делится и при делении опять излучает УФ-квант.

Однако объективно – опытно-экспериментально – с помощью оптических приборов ультрафиолетовое излучение от тканей животных уловить и измерить не удавалось, о чём и писал Сент-Дьердьи ещё в 1960 г.

Б.Н. Тарусов хорошо знал эту проблему и тысячи неудачных или недостоверных работ с попытками замерить ультрафиолетовое излучение от животных тканей. Тем не менее авторитет А. Гурвича был так высок, что все исследователи считали, что излучение белков животных тканей ДОЛЖНО быть ультрафиолетовым, т. е. в области длин волн от 160 до 320 нанометров.

И тут произошла революция в измерении слабых световых потоков. Ещё в 1934 году наш русский инженер Лев Кубецкий изобрел самый чувствительный прибор – трубку Кубецкого, или фотоэлектронный умножитель – ФЭУ.

Технически вначале он был несовершенен и не очень чувствителен, но теоретически возможности этого прибора – этой вакуумной лампы – были безграничны. Военная техника послевоенных лет требовала и постоянно совершенствовала эти ФЭУ.

К 1958 году нашей военной промышленностью были созданы ФЭУ-18, очень чувствительные в ближней ультрафиолетовой и видимой, с 360 до 650 нм, области спектра.

Б.Н. Тарусов хорошо знал эти успехи, а поскольку наш Институт биофизики (п/я 3400) не имел ограничений в снабжении, он выписал десяток этих ФЭУ, тогда очень дорогих. Кончилась наша спокойная жизнь.

Однажды в 1959 году он пришёл в наши комнаты, у меня и А.И. Поливоды смахнул со стола все колбочки и заявил: «Начинайте исследование излучений животных тканей. Зафиксируйте излучение А.Г. Гурвича. Вот в МГУ группа исследователей у профессора А.А. Красновского в составе Ю.А. Владимирова, СВ. Конева и Ф.Ф. Литвина уже измеряет это УФ-свечение. Вот вам ФЭУ».

Так был создан творческий коллектив: руководитель, инициатор и вдохновитель – профессор Б.Н. Тарусов; технический исполнитель и конструктор Анатолий Иванович Поливода и исследователь А.И. Журавлев.

Это было исключительно удачное сочетание глубокого знания биологии у Б.Н. Тарусова и русского умельца, конструктора А.И. Поливоды. Ему ничего не стоило за 2–3 суток смонтировать любую конструкцию, и он смонтировал такую установку с учетом опытов астрономов и военных. Чтобы не было внутренних помех – шумов, ФЭУ-18 с внутренним фотокатодом опускали в сосуд Дьюара с жидким азотом, т. е. охлаждали его до -170 °C. Конечно, все тепловые шумы – тепловые излучения – как помехи от самой установки прекращались.

Надо сказать, что наша промышленность к 1956–1957 гг. создала не только ФЭУ-18 и ФЭУ-22 как датчики, но и лучшие в мире высоковольтные стабилизаторы электрического напряжения – ВС и усилители слабых сигналов – УШ.