Л.А. Блюменфельд: Биофизика и Поэзия

 
К 50-летию кафедры биофизики
физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

 

на интернете текст книги С.Э.Шноля с великолепными иллюстрациями опубликован журналом Семь Искусств https://7iskusstv.com/2011/Nomer4/SShnol1.php

Предисловие*

В биографии Льва Александровича Блюменфельда отразились героические и трагические события ХХ века. Он родился 23 ноября 1921 г. Его детство – время «индустриализации и коллективизации». Увлечения поэзией и наукой. Он ушел на фронт в 1941 году. Артиллерист и разведчик он воевал, а его отец, арестованный в 1938 году, умирал от голода в концлагере. Он не «устраивал судьбу», был тяжело ранен, но выжил. После Победы он был участником глубоких научных исследований. Но в 1949 году его выгнали из секретного института[1]. Он был принят на работу на кафедру Патофизиологии Центрального Института Усовершенствования Врачей. Наряду с преподаванием, исследовал биохимию гемоглобина. Почти завершил докторскую диссертацию. Но снова был уволен в 1953 году в компании «борьбы с космополитизмом». В 1954 г. вернулся в ЦИУ, защитил докторскую диссертацию и вместе с А.Э. Калмансоном создал спектрометр ЭПР для физико-химических и биологических исследований. Н.Н. Семенов пригласил его в качестве заведующего лабораторией в Институт Химической физики, а И.Г. Петровский предложил организовать кафедру Биофизики на Физическом факультете МГУ. Создание этой кафедры можно считать главным делом его жизни. Однако в то же время он сделал выдающееся открытие – обнаружил «магнитные свойства» ДНК. Сообщение об этом открытии вызвало большой интерес в научном мире. Но вскоре появились сообщения, что это – ошибка, обусловленная загрязнениями препаратов ДНК «железными опилками». Сообщения эти были неверными. Однако они были приняты «научным сообществом». Тяжелые переживание, связанные с этой ситуацией, в совокупности с переживаниями предыдущих лет, подорвали здоровье Л.А. В 1969 г у него случился тяжелый инфаркт миокарда. В последующие годы он выполнил еще ряд фундаментальных научных исследований, продолжал чтение лекций и руководство кафедрой в МГУ и лабораторией в Институте Химфизики. Но изменить общее мнение об ошибочности своей главной работы не смог. Он умер 3 сентября 2002 года, а уже в декабре 2002 года были получены убедительные свидетельства истинности его работ по «магнитным свойствам ДНК», по образованию на молекулах ДНК на определенных стадиях жизни клеток магнетитовых агрегатов, дающих «широкие линии» в сигналах ЭПР. Это было сделано в работах выпускника кафедры Г.Б. Хомутова.

В ноябре 2009 г. кафедре Биофизики исполнилось 50 лет. Около 1000 выпускников кафедры – российские интеллигенты нового поколения. Традиции первых лет существования кафедры сохраняются и после того, как в 1988 году Л.А. Блюменфельд передал должность заведующего выпускнику кафедры В.А. Твердислову.

За прошедшие 50 лет произошло много глобальных событий. Но самое важное среди них – грандиозное развитие науки. Теперь жизнь человечества, его будущее, определяют достижения науки. И первые здесь биохимия, биофизика, молекулярная биология. От прогресса этих наук зависят новая технология, поиск новых источников энергии, победа над болезнями, успехи сельского хозяйства и сохранение Биосферы. Здесь необходимы выпускники кафедры Биофизики. И в каждом их будущем достижении – воплощение замыслов и стремлений основателя кафедры.

Л.А. Блюменфельд всю жизнь писал стихи. Поэтический, романтический стиль мысли замечательно сочетался в нем со строгим научным анализом. Занятия наукой «победили». Но поэзия жила в нем. Это отражено в заглавии и в тексте книги.

Прошло 50 лет. Почти все сотрудники кафедры – бывшие студенты и аспиранты кафедры. Соединенные общей историей, традициями и дружескими узами они представляют замечательный коллектив – никто в трудные годы конца ХХ и начала XXI веков не бросил кафедру. Я попытаюсь кратко представить их в конце книги.

Лев Александрович Блюменфельд

(23.XI.1921 — 3.IX.2002)

 

Я прожил жизнь. Не мне судить

Как прожил – хорошо иль плохо,

Но не смогла совсем убить

Меня во мне моя эпоха

«Эталонный представитель поколения 20-х годов»

Осенью 1950 года наш с М.Н. Кондрашовой высокочтимый учитель Сергей Евгеньевич Северин сказал: «Симон! на заседании Биохимического общества будет доклад интересного человека. Он физик, пытающийся объяснить механизм оксигенации гемоглобина. Боюсь, что многое будет в его докладе не понятно в аудитории. Приходите и обязательно выступите после этого доклада».

Я делал тогда дипломную работу и пытался понять природу макроэргичности АТФ и родственных соединений. На кафедре биохимии я имел (завышенную!) репутацию знающего физику. Я, в самом деле, очень хотел знать физику и особенно термодинамику и квантовую механику. Слушал лекции Я.К. Сыркина и ходил на семинар С.С. Васильева. Был под впечатлением курса общей физики, прочитанного нам Е.И. Кондорским. Но знания у меня были без должного фундамента. Тут я себя не переоценивал.

В книге [1] я рассказываю о заседаниях Московского биохимического общества и председательстве на заседаниях С.Е. Северина. Это были торжественные театрализованные события. Аудитория была полна.

Докладчик имел впечатляющий облик. Очень он годился бы на роль молодого контрабандиста в опере «Кармен». Черные густые брови, сверкающие глаза. Выдающийся нос. Некоторая свирепость в лице. И низкий, рокочущий бас. Он вполне сознавал, что аудитория его не понимает. И продолжал без снисхождения употреблять основные представления квантово-механической теории химической связи, теории валентности, рассказывать о расчетах на основании уравнения Шредингера. Мне показалось даже, что он получает удовольствие от своего явного превосходства над притихшей и даже оробевшей аудиторией. Сергей Евгеньевич, многие годы занимавшийся биохимией крови и особенно оксигенацией гемоглобина, пытался скрыть свое смущение. Из доклада никак не было видно, что квантовая механика поможет понять природу оксигенации… Сергей Евгеньевич поглядывал на меня. Во мне «кипели» протест и смущение. Смущение из-за неуверенности в себе. Протест – зачем это докладчик так с нами обращается… Преодолевая это смущение, я спросил зачем он так поступает, ведь ясно же, что его не понимают! И, кроме того, квантово-механические представления для такой сложной системы пока еще ничего не дали. И дадут ли?

Реакция докладчика была в том же «превосходном» стиле «А, сказал он, – кажется, один здесь хоть что-то понимает…». Он сказал, что будущий прогресс в этих проблемах неизбежно связан с современной физикой и знакомство с этой наукой обязательно…

Я не сразу «остыл». После доклада мы немного поговорили вполне мирно. Нам было суждено дружеское сотрудничество на протяжении более полувека. Вот уже несколько лет его нет на Земле, и мне остро не хватает его общества.

Ему тогда было 29 лет.

Полина Моисеевна, Александр Матвеевич, Лев, Раиса Моисеевна. 1936 год

Его отец – Александр Матвеевич – в молодости был увлечен революционными событиями, но довольно быстро отошел от политики и занимался техническими проблемами кинематографии. А вот матерей у него было две – тут он был уникален! Полина Моисеевна и Раиса Моисеевна – были одинаковыми близнецами. Я, бывая у них в доме, различить их не мог. Сам он их, естественно, как-то различал. Матерью «непосредственной» была Полина Моисеевна. Она была в дружбе с сестрой великого физика Леонида Исааковича Мандельштама – Элеонорой Исааковной. Юный Л.А. присутствовал на дискуссиях по злободневным проблемам физики. Сильнейшее, на всю жизнь, впечатление произвели на него комментарии Л.И. Мандельштама хода знаменитого спора Н. Бора и А. Эйнштейна по основам квантовой механики.

В 1938 году Александр Матвеевич был арестован вместе с большой группой деятелей кинематографии. Он один из группы не подписал вздорные обвинения и один из всех не был расстрелян. Он умер от голода в лагере в 1942 году, когда Л.А. был на фронте.

Арестован отец…1939 год

Война осталась главным событием в его жизни

В 1943(?) году он писал:

И снова бой. Опять растет

Число убитых и сгоревших

А мы опять идем вперед

И помним только уцелевших.

И часто спрашиваю я:

Когда же очередь моя?

И как? Граната ль стукнет рядом?

Иль снайпер в сердце попадет?

Или нечаянным снарядом

Меня на части разорвет?

Иль прозвенит осколок мины

И с горлом срежет жизнь мою?

Иль в танке, облитый бензином.

Как факел медленно сгорю?

Иль в суматохе ресторанной

Другим гуляющим в пример

Меня застрелит в драке пьяной

Такой же русский офицер?

Иль немец быстро между делом

Часы с руки моей сорвет,

К виску приставит парабеллум

И спусковой крючок нажмет?

Или нечаянно узнают

Про строки глупые мои

И на рассвете расстреляют

За нелегальные стихи?

а в 1985:

Все спят. Легли сегодня рано.

В квартире тихо и темно.

Сижу один перед экраном,

Смотрю военное кино.

 

Ослаблен звук, и залпов шорох

Не заглушает тишину,

А в телевизоре актеры

Играют в прошлую войну.

 

От пуль увертываясь ловко,

Берут окопы на ура,

 

И понимают обстановку

Равно сержант и генерал.

 

И, танки подпуская близко,

С гранатой к ним ползет солдат,

И пять минут без смены диска

Не замолкает автомат.

 

Немецкий снайпер очень меток,

Но все ж стреляет лучше наш,

И погибает напоследок

Второстепенный персонаж.

 

И вот уж он землей засыпан,

И друг, сжав зубы, мстит врагу,

А я гляжу на эту липу

и оторваться не могу.

09.05.1985

Он хотел бы учиться на Физическом факультете Московского университета, а еще лучше, ввиду склонности к поэзии, в Литературном институте. Но – сын репрессированного отца – никуда бы его не приняли. А тут он в 10-м классе предложил какой-то усовершенствованный способ получения соды, и его по льготным правилам приняли на химфак. На Химическом факультете он выбрал специальность возможно более близкую к физике – квантовую механику, как основу теории химической связи и строения химических соединений. Его учителем стал профессор Яков Кивович Сыркин.

Нина Николаевна с сыном Сашей. 1952 год

Он оканчивал 3-й курс, когда началась война. Он стремился уйти на фронт. Не брали – не надежен – отец репрессирован. Лишь в октябре 1941 года, когда он не написал в анкете об отце, его взяли в армию. В октябре наше положение было отчаянным. Немцы были под Москвой. Наверное, анкетные детали перестали интересовать военкоматы. (И сами военкоматы в Москве почти не существовали).

Из каждых 100 ушедших в 1941 году на фронт вернулось лишь 2-3 человека. Он оказался в их числе. Он «не устраивал судьбу». Он был сначала солдатом (красноармейцем), связистом – устанавливал под огнем телефонную связь, потом прошел курсы и был пулеметчиком, потом прошел подготовку и стал лейтенантом – артиллеристом. Был дважды тяжело ранен. День победы застал его в госпитале. До последнего, тяжелого ранения, был начальником взвода разведки Полка Самоходных Артиллерийских Установок Резерва Главного Командования и участвовал в ожесточенных боях на Западном (1942 г)., Степном (1943 г.), 3-м Украинском (1944-45 г.г.) фронтах (в том числе в Болгарии, Румынии и Венгрии).

  

«Он был сначала солдатом (красноармейцем) (фото 6 июня 1942 г.), а потом стал боевым лейтенантом (Ноябрь 1944 г. Румыния. г. Тульча).

Лежа многие месяцы в госпитале весной и летом 1945 года, он занимался квантово-механическими расчетами галогеновых соединений и углеводородов. А осенью 1945 г на костылях, в военной форме, в орденах появился на факультете и, сколько можно быстро, сдал последовательно экзамены за оставшийся университетский курс. Экзаменаторы были снисходительны, тронуты его обликом и самим фактом возвращения с фронта. Сделанные им в госпитале расчеты после доработки он защитил в качестве дипломной работы. Настоящее, фундаментальное образование он получил в аспирантуре – особой аспирантуре Карповского Физико-Химического Института. Их там очень основательно учили. Нужно было сдать 10 трудных экзаменов по курсам, которые читали виднейшие специалисты страны и среди них проф. Я.К. Сыркин.

В книге [1] я не раз обращаюсь к этому времени. Было нам дано всего около двух лет для ощущений счастья Победы. Счастья сквозь слезы о погибших. Уже в 1947 году вновь начала развертываться машина репрессий и опустился железный занавес. Массовые репрессии – аресты и расстрелы – возобновились в 1949 году. Интеллигенция была, по понятным причинам, основным объектом репрессий. Одна за другой проходили кампании по борьбе с «вражеской идеологией» в литературе, музыке, истории, биологии, языкознании, химии, физиологии.

В 1949 году Л.А. уволили из Карповского Института, и он нашел пристанище на кафедре Патофизиологии Центрального Института Усовершенствования Врачей (ЦИУ). Он был убежден в могуществе современной физики и считал, что на ее основе могут быть объяснены основные «механизмы» биологических процессов. Он попал в общество врачей и биологов, совсем не знакомых с современной физикой. Он думал, что в этом незнании причина медленного развития исследований биологических проблем. Такой проблемой была, в частности, способность гемоглобина в эритроцитах переносить кислород в кровотоке так, что при этом валентность железа не изменяется. Железо не окисляется, а лишь «оксигенируется» – кислород связывается невалентными связями с гемоглобином в легких и освобождается в периферических тканях. В небиологической физ-химии такой процесс был неизвестен. Л.А. решил, что природа обратимой оксигенации гемоглобина может быть решена на основании квантово-механических представлений.

  

Венгрия, оз. Балатон. Перед наступлением на Австрию. Март 1945 г.

Поэзия как фактор биологической эволюции

Надо бы кому-нибудь (я уже не успею…) исследовать биологическую, «дарвиновскую», роль поэзии в жизни племен и народов. Поэзии, как средства, как способа «борьбы за существование» – как условия выживания племен и народов в конкурентной борьбе за место под Солнцем. Легенды, саги, былины, поэмы, стихотворные формулы законов и правил общения, формулировки «рецептов» поведения в критических ситуациях. Поэзии, как концентрата жизненного опыта поколений, в ритмической форме легко запечатлеваемой в памяти. То как лозунги: «Лишь только тот достоин жизни и свободы, кто каждый день за них вступает в бой!»; «Иди и гибни – дело прочно, когда под ним струится кровь!»; «Вставай страна огромная, вставай на смертный бой!». «Хвалу и клевету приемли равнодушно и не оспоривай глупца!». То как концентраты впечатлений: «Мороз и Солнце – день чудесный!»; «Ворон канул на сосну – Тронул сонную струну…»; «Мчатся тучи, вьются тучи невидимкою Луна…». «Вертлявый бес вершиной ели проткнул небесный золотой»… «Белеет парус одинокий в тумане моря голубом…»

Склонность к поэзии – «классовый» признак интеллигенции разных стран – древних Персии и Греции, Японии, Англии, Германии и, м.б., более прочих, – России. Поэзия становится общественным делом во времена социального напряжения – Россия в XIX веке, Россия на грани веков и, особенно, в начале XX века – времени войн и революций. В то время интеллигенты могли на память читать стихи много часов подряд.

 

г. Веспреш, Венгрия, июль 1945 г. г. Секешвекшервар, Венгрия июнь 1945 г.

Перед войной образовался целый «пласт» молодых поэтов. Большинство из них погибли на фронтах. Не погибшие определили поэтический строй фронтовой лирики в послевоенных изданиях. Л.А. с юных лет сочинял стихи и изучал технику стихосложения. И пошел бы в поэты, не придумай он, как сказано выше, особый способ получения соды… Мне кажется – хорошо, что не пошел в «профессиональные поэты». Сколько бы мы тогда в нем потеряли. Ну, был бы еще один поэт военного поколения… Л.А. всю войну концентрировал свои впечатления в стихах. Эти «концентраты» помогали ему жить. Но после войны вихрь новых занятий и событий не позволил ему погрузиться в поэзию. Он, как это бывает, надеялся на просветы – «вот тогда…». Но первая и единственная книга его стихов была издана нами – его окружением – к его 80-летию – он получил ее в подарок в день рождения 23 ноября 2001 года, находясь в Кардиологическом центре.

Полина Моисеевна, Л.А., Раиса Моисеевна, Нина Николаевна. 1950 год.

Он оставался поэтом, но другая поэзия – красота лаконичных формул и парадоксов квантовой механики и термодинамики, биохимии, физики макромолекул, теории информации – почти не оставляла ему «валентностей» для собственной поэзии. Но он старался не пропустить появление новых стихов и новых поэтов – он чувствовал свою принадлежность к ним и был их тонким ценителем.

Борьба с идеализмом и космополитизмом

Итак, он под обстрелом тащил катушку с проводом, устанавливая телефонную связь, стрелял из пулемета, мерз в окопах, а отец в концлагере умирал от голода – некоторые лагеря просто перестали снабжать продовольствием… – война! Не до них…

Вряд ли он тогда знал о судьбе отца.

А если бы и знал. Это же – интеллигенты, они шли на войну, на защиту своей страны вне связи с личными обстоятельствами. Так поступало большинство представителей этой таксономической группы, представленных в книге [1] – князь Андрей Трубецкой, Владимир Эфроимсон, Николай Перцов, Роман Хесин, Владимир Вехов, Борис Кулаев, Иосиф Рапопорт. Лев Блюменфельд в их числе.

Но вот, День Победы! Закончен экстерном университетский курс. Интеллектуальные наслаждения на лекциях в аспирантуре. Досрочная защита в феврале 1948 г. кандидатской диссертации на тему «Электронные уровни и спектры поглощения углеводородов с сопряженными двойными связями и их производных». Родился сын – Александр. Увлекательная работа по исследованию соединений урана…

Ему доверяли на войне, ему позволяли умереть, защищая страну. Но в 1949 году вдруг лишили доверия в работе над секретной темой. Однако пропуск в Институт ему оставили – он еще имел возможность участвовать в «открытых» институтских семинарах.

Л.А. с сыном. 1959 год

Пропуск отняли, когда он восстал против уничтожения науки – против бессмысленной идеологической критики квантовой механики. В августе 1948 года прошла трагически знаменитая сессия ВАСХНИЛ. В июне 1951 г состоялось «Совещание по теории строения химических соединений», посвященное борьбе с идеологическими нарушениями в этой теории... Нарушения состояли в объяснении свойств ароматических углеводородов на основании квантово-механической теории «резонанса», предложенной великим ученым Лайнусом Полингом (Тогда его называли «Линус Паулинг»…). В этом объяснении специалисты по диалектическому материализму (диамату) усмотрели идеализм – речь шла о «резонансе» виртуальных структур. Виртуальных – значит их вроде бы и нет. Значит вы говорите о резонансе несуществующих структур – это явный идеализм! После Совещания было принято постановление ЦК КПСС, повелевающее осудить идеализм в теории строения химических соединений во всех партийных организациях страны – на заводах и фабриках, в колхозах и совхозах, в научных учреждениях, в сухопутных войсках, в эскадрильях и на кораблях. Сейчас это кажется странным сном. Но это было.

Л.А. Блюменфельд – оппонент на защите моей диссертации 26 ноября 1956 г

В Карповский Институт для искоренения идеализма пришел представитель райкома партии. После его пламенной речи Л.А. попросил слова. Он нарисовал на доске одну, из двух возможных, формул бензола и спросил: «Есть ли в ней идеализм?». Нет, в ней нет, сказал представитель. Тогда Л.А. нарисовал вторую структуру. В ней тоже не оказалось идеализма. Тогда Л.А. нарисовал знак «+» между двумя структурами – в этом, в суперпозиции структур, и состоит идея резонанса. Таким образом, заключил Л.А., идеализм заключен в этом знаке… Аудитория высоких профессионалов веселилась. Л.А. довольный эффектом ушел – у них с Ниной Николаевной были билеты в театр. На следующее утро его не пустили в Институт – был аннулирован пропуск.

Оксигенация гемоглобина

В 1949 году он оказался безработным. Время было серьезное. Вся страна боролась с «космополитами». Как удалось профессору Абраму Марковичу Чарному взять его на работу на руководимую им кафедру Патофизиологии ЦИУ – я не знаю. Думаю, это смогла сделать (преодолеть руководящие запреты) замечательная женщина – директор ЦИУ, профессор Вера Павловна Лебедева.

А.М. Чарный

В 1951 г. и я оказался сотрудником ЦИУ. Об обстоятельствах этого «оказался» подробно рассказано в [1]. Мы были в одном учреждении. Но кафедры ЦИУ размещались в разных зданиях города, и я очень удивился, когда увидел Л.А. в составе комиссии по технике безопасности, пришедшей выяснять, как мы работаем с радиоактивностью. У нас все это было секретно. На вопросы я отвечал смутно. Однако Л.А. понял, что лучевая нагрузка у меня очень большая. Я обрадовался собеседнику и рассказал о странных результатах своих опытов. Кто бы предсказал, что я буду иметь эту возможность далее, на протяжении ровно 50-и лет…

При исследовании оксигенации гемоглобина Л.А. пришлось входить в совершенно неизвестную ему ранее область знаний. Но он был убежден в могуществе физики и даже в превосходстве умственного склада представителей этой науки над прочими. Он говорил:

«В результате исследований должен быть четкий ответ: "Да" или "Нет", а не "Может быть", к чему склонны биологи»… Ему потребовалось много лет, чтобы несколько смягчиться и признать, что иногда даже ответ «может быть» представляет большую ценность.

Он замечательно взялся за экспериментальную работу. У меня сохраняется один из его лабораторных журналов – как образец для подражания студентам. Все тщательно и детально записано. «Беру навеску (глюкозы) 350 мг. Торзионные весы. Растворяю в 350 мл дважды дистиллированной воды… определяю спектр – получил... рассчитываю концентрацию гемоглобина… По журналу можно воспроизвести каждый шаг…

При оксигенации – присоединении кислорода к гемоглобину, – изменяются магнитные свойства молекул. Это можно определить при помощи «магнитных весов» – выталкивании или втягивании уравновешенного на весах образца в соленоид при возбуждении магнитного поля. Эффекты эти очень слабы и недостаточно информативны. Изменения магнитных свойств при оксигенации, без изменения валентности железа, обусловлены изменениями спинового состояния комплекса. Для исследования этих изменений необходимы более совершенные методы. Таким методом является исследование спектра электронного парамагнитного резонанса, явления открытого Е.К. Завойским в 1944 г.

О явлении электронного парамагнитного резонанса Л.А. узнал (будучи аспирантом) в 1948 г., когда по поручению Я.К. Сыркина подготовил доклад о микроволновой спектроскопии и магнитном резонансе [2]. Яков Кивович хотел в будущем организовать работы по ЭПР в Карповском институте. Однако в Карповском институте этого будущего не оказалось. Не оказалось его и в ЦИУ. В конце 1952 г. Л.А. закончил докторскую диссертацию, посвященную физико-химическим механизмам обратимой оксигенации гемоглобина, и решил освоить метод ЭПР. К тому времени никто еще не применял метод ЭПР для исследований такого рода. Л.А. увлекся к этому времени проблемой возникновения свободных радикалов в ходе биохимических процессов. И тут метод ЭПР был совершенно необходим.

Для этого нужно было самостоятельно изготовить ЭПР-спектрометр. Решение это было очень смелым (но он был начальником взвода разведки…). Нужно было не просто освоить методы радиоэлектроники, но методы работы в области сантиметровых радиоволн. В этом диапазоне как раз работают радиолокационные станции, и соответствующая техника была в основном засекречена.

Л.А. наряду с ежедневной экспериментальной работой и проведением занятий с врачами-курсантами по свойствам крови, начал изучать радиотехнику и физику ЭПР.

Но это был 1952 год. 12 августа, после 3-х летних истязаний, по прямому указанию Сталина, были зверски расстреляны члены Еврейского антифашистского комитета – поэты и артисты – и задумано «Дело врачей убийц»[1]. Аресты по этому новому делу начались в ноябре. ЦИУ, с его высокой концентрацией профессоров-евреев, был центром этих «мероприятий». Л.А. был уволен – формулировка значения не имеет. Все рухнуло. Он не просто безработный, но еще и без надежд на возобновление научных исследований. Он за небольшую плату брался юстировать спектральные приборы в разных институтах. Делал рефераты в реферативных журналах. Семья жила на зарплату Нины Николаевны. Страна родная! Настроение было очень мрачное.

Сталин умер 5 марта. 4 апреля 1953 года было объявлено, что «врачи-убийцы» на самом деле вполне хорошие люди и все это «Дело» – ошибка. В начале 1954 г. Л.А. вернулся в ЦИУ. (А.М. Чарного в качестве заведующего кафедрой Патофизиологии заменил профессор П.Д. Горизонтов). Л.А. чувствовал себя на этой кафедре по возвращении очень «неуютно»….

В своей диссертации Л.А. объяснил природу связывания кислорода гемом без изменения валентности железа тем, что оксигенация сопровождается сильным изменением конформации глобина – белковой части гемоглобина. Молекула гемоглобина как бы дышит, связывая и освобождая связанный кислород. Это «дыхание» молекулы было замечательным пророчеством, следовавшим из физико-химических и спектральных исследований. По материалам диссертации Л.А. написал книгу «Гемоглобин и обратимое присоединение кислорода», изданную в 1957 году.[3].

Как раз к этому времени Перутц в Лондоне усовершенствовал метод рентгенографического исследования кристаллов белка и начал заключительный этап исследования структуры гемоглобина. К 1960 году он показал с полной детальностью, как именно изменяется конформация гемоглобина при оксигенации. Качественное объяснение природы процесса, предложенное Л.А. оказалось верным. Таким образом, Л.А в своем объяснении опередил Перутца на 6 лет.

Такие стандартные фотографии курсантов и преподавателей ЦИУ – хорошее дело. Оказывается, все это было на самом деле. И мы с Л.А. многие годы, в самом деле, работали в ЦИУ…

Кафедра Патофизиологии ЦИУ. Л.А. Блюменфельд – ассистент

А это – кафедра Медицинской радиологии. С.Э. Шноль – ассистент. На фото –17-й цикл – по использованию радиоактивных изотопов в клинических и экспериментальных исследованиях. Всего до декабря 1960 г. я имел дело в качестве лектора и преподавателя на практических занятиях более чем с 25-ю циклами, включая специальные группы из «стран Народной демократии» – Польши, Болгарии, Китая, Румынии, Чехословакии, ГДР, Венгрии. Курсанты – штатские и военные врачи. Всего «моих курсантов» (с октября 1951 г. до декабря 1960 г.) – в качестве вклада в популяцию интеллигентов – было около 700…

1-й ряд слева «Х», асс. Успенский, доц. Н.Н.Лаптева, проф.П.Д Горизонтов, асс. М.Е.Райская, асс. Красовицкая, асс. Л.А. Блюменфельд, (…Л.А. чувствовал себя на этой кафедре по возвращении в ЦИУ в начале 1954 года очень «неуютно»….)

Защита докторской диссертации

В апреле 1954 года в Институте Химической физики АН СССР состоялась защита докторской диссертации Л.А. Блюменфельда «Структура гемоглобина и механизм обратимого присоединения кислорода». Его оппонентами были замечательные люди – С.Е. Северин, А.Г. Пасынский и А.А. Красновский. Защита эта была совершенно необычна для этого Института. Там всегда занимались весьма сложными процессами, происходящими с относительно очень маленькими и простыми молекулами: Н₂, О₂, NO, N_2, Cl₂, H₂0. А тут огромный белок с массой 64 000 дальтон, чрезвычайно сложная (и красивая) молекула порфирина, да еще в комплексе с железом…. Л.А. развесил большие листы ватмана с изображением гема, основными формулами и схемами эксперимента.

Члены Ученого совета внимали докладу и речам оппонентов, размещаясь в глубоких кожаных креслах. Председательствовал Н.Н.Семенов. Он был зачарован формулой гема.

Время от времени, почти вне связи со звучащими речами, он останавливал говорившего и восклицал: «Погодите! Погодите! Лев Александрович! Тут в молекуле четыре азота в четырех кольцах? Поразительно!». Через некоторое время, продолжая разглядывать рисунок, он останавливал очередного говорящего, и восклицал «И здесь столько двойных связей! Поразительно!». Потом он уточнил, сколько всего атомов водорода в молекуле гема и как там помещается атом железа… Выступления оппонентов были красочны и полны эрудиции. Они очень положительно отзывались о диссертации. Но Н.Н. не мог оторваться от прекрасной молекулы гема. Он сказал: «мы всю жизнь занимаемся простыми молекулами и не очень далеко продвинулись, а тут в молекуле столько атомов, сложных связей, есть четыре азота и атом железа и раз все это диссертант понимает – он безусловно достоин докторской степени». Н.Н. не придал значение тому, что эта молекула, ее строение давно, до Л.А., исследована другими людьми. Что смысл диссертации, не менее важный, состоит в зависимости характера связи молекулы гема от конформации макромолекулы глобина… «Достоин!» сказал он и «нечего тут сомневаться». С ним согласились присутствующие и проголосовали единогласно.

Я много раз рассказывал потом в разных собраниях эту мою гротескную версию хода этой исторической защиты диссертации. Все веселились и более всех Л.А. На самом деле, это была (художественная) правда. Все так и было – диссертация была ценным, пионерским трудом.

Электронный парамагнитный резонанс.

Саша Калмансон

После защиты Л.А. сосредоточился на изготовлении ЭПР-спектрометра. В августе 1955 года он перешел, в качестве старшего научного сотрудника, на работу в группу при Биологическом Отделении АН СССР чл.корр. АН СССР Н.И. Гращенкова (о нем надо бы подробнее…), бывшего одновременно зав. кафедрой Нервных болезней ЦИУ. Принадлежащая этой кафедре небольшая комната в 4-м корпусе Боткинской больницы была превращена в физическую лабораторию и радиомонтажную мастерскую. Но, пожалуй, самое важное событие – начавшееся сотрудничество с Александром Эммануиловичем Калмансоном.

Александр Эммануилович Калмансон 1956-57 гг.

Все знают, что мир тесен. Но, что он тесен до такой степени… Когда я упомянул это имя – моя теща Мария Михайловна Кондрашова – сказала: «я, кажется, знаю его…»

Задолго до войны (в конце 1920-х годов…) она – литературный сотрудник «Учительской газеты» – работала в одной комнате с тихим, несколько грустным человеком. Он был удручен своими чрезвычайно активными сыновьями. Два его сына, увлеченные массовым стремлением мальчиков Советского Союза в авиацию, поставили для себя цель – стать летчиками-истребителями. Этой цели они подчинили все свои поступки. Летчики должны быть смелыми, здоровыми, быстро реагировать в переменной обстановке, знать необходимый минимум физики летательных аппаратов… Они занимались физкультурой и закаливанием, вырабатывали смелость в уличных столкновениях, а для выработки быстроты реакции, необходимой летчику-истребителю, придумали опасное упражнение. По одной из узких улиц Москвы, вымощенной булыжником (!), были проложены трамвайные пути. Улица довольно круто вела вниз, к площади. Встречные трамваи двигались в противоположных направлениях близко друг от друга. (Старые московские трамваи – с двумя, иногда тремя, длинными сцепленными вагонами… Как элегически вспоминал их я во время войны в эвакуации…). Будущие летчики поджидали, сидя на велосипедах в верхней части улицы, когда два состава окажутся на этой наклонной улице, двигаясь навстречу друг другу… На большой скорости они въезжали между движущимися вагонами. С вагоновожатым встречного состава делался обморок. Потом, когда из-под носа головного вагона выскакивали два велосипедиста, обморок поражал вагоновожатого второго состава, двигающегося вниз по улице. Трамваи останавливались. А будущие летчики скрывались в переулке. Свистели милицейские свистки. Вагоновожатые с трудом успокаивались. Прохожие реагировали. А отца вызывали в милицию.

Наверное, моя теща несколько ошиблась. У Эммануила Александровича Калмансона было два сына. Старший – Виктор – родился в 1918 году. А младший – Александр в 1926-м.

Сам Э.А. до революции был студентом, затем солдатом в Первую мировую войну. А потом комиссаром-большевиком. Но он умер в 1929 году, когда Саше было около 3-х лет.

Так что история с велосипедами, по-видимому, относилась лишь к Виктору и какому-то его другу. Но Виктор имел чрезвычайное влияние на младшего брата. И Саша также считал (как он рассказывал мне) своей главной задачей в детстве стать летчиком-истребителем.

Это настроение братьев поддерживала мать – Антонина Петровна Сошникова. Еще до революции она получила медицинское образование, а после революции также была политработником – комиссаром. Она ушла в отставку в звании гвардии майора-военврача.

Мне кажется история этой семьи пригодной в качестве еще одного материала для создания «портрета эпохи».

Комиссары Революции и Гражданской войны, воодушевляемые высокими идеалами, сохраняют им верность «несмотря ни на что». Их дети воспитаны на этих идеалах. На идеалах коммунизма, защиты первого на Земле государства трудового народа, идеалах Мировой революции… Несмотря ни на что… Это люди крайне привлекательного облика[2].

Виктор стал летчиком еще до войны. Он воевал в Финской и в Отечественной войнах. Он погиб 20 мая 1952 года в Корее – в войне, в которой официально Советский Союз не участвовал. На его могиле в Порт-Артуре – (там хоронили советских летчиков…) написано на корейский манер: Кал-Ман-Сон…

Виктор Эммануилович Калмансон (фото и текст подписи взяты из Интернета)

Судьба Саши могла быть аналогичной. Он добровольно, 17-и лет, в феврале 1943 года ушел в Красную армию. Его направили в 1-е Московское Ордена Ленина Краснознаменное Военное Авиационное училище связи. Мечта стать военным летчиком стала осуществляться. 

Саша Калмансон – курсант Военного Авиационного училища связи с матерью Антониной Петровной Сошниковой. 1943 год

Но… при неизвестных мне обстоятельствах у него был сильно травмирован позвоночник. Травма перешла в хроническое состояние. Ему пришлось почти год провести, лежа в гипсовом корсете, в специальном госпитале под Звенигородом. Он был в отчаянии. Он не предусматривал для себя других занятий, и до конца жизни оставался верен авиации. Его друзья – летчики не оставляли его и он дорожил их обществом. Они вместе отмечали редкие победы и частые поражения своей любимой футбольной команды «Крылья Советов»…

В последующие годы болезнь он преодолевал интенсивными спортивными нагрузками. Он занимался боксом, бегом и плаваньем. Плавал в Москва-реке круглый год – зимой в проруби, неспешно ступая на пути к проруби босиком по льду с накинутой на организм шубой.

Но тогда нужно было что-то делать. И после госпиталя он поступил в Мед. институт (влияние матери?) и получил специальность детского хирурга. Он очень годился для этой работы. Большой, веселый, добрый – дети доверяли ему. Доверяли ему и взрослые. Он был обаятельным. В соответствии с перечислением основных признаков российских интеллигентов – он любил поэзию и сам легко и весело («без звериной серьезности») писал стихи, посвященные разным событиям.

Он дружески общался с самыми разными людьми, самого разного ранга и веса. Среди них были и водители Скорой Помощи больницы. Эта дружба очень помогала Саше – когда родилась у них с Ларисой (Лариса Михайловна Бабушкина (1928-1980 г.г.) дочь Виктория – (в честь брата Виктора). – Лариса хотела как можно меньше отрываться от исследовательской работы – и Саша возил ей в нужные часы дочь на кормление в институт – в машине Скорой Помощи, по центральной полосе, с включенным звуковым сигналом…

В Мед. институте Саше показалось, что полученных знаний недостаточно для проникновение в тайны жизни. Он стал искать знающих эти тайны. Пришел в лабораторию Александра Гавриловича Гурвича [1] и там услышал, что ближе всех к этим тайнам Лев Александрович Блюменфельд. Он стал приходить (после дежурств в Детской Морозовской(?) больнице) в лабораторию к Л.А.

Его приход был чрезвычайно кстати. Он хорошо знал радиотехнику. Радиолокационная электроника, необходимая для построения спектрометра ЭПР была секретной. Волноводы, клистроны, развязки, резонаторы в изобилии были в списанных радиолокационных аппаратах, но добыть их открыто было очень трудно. Саша изящным движением заворачивал в газету бутылку коньяка и шел к друзьям-летчикам обсуждать игру «Крыльев Советов». Обратно в таком же свертке он нес нужные детали от списанных радиолокаторов… Так я запомнил его рассказы…

Но вот Василий Птушенко сделал мне ценный подарок – он разыскал воспоминания самого А.Э. Калмансона в сборнике, посвященном автору метода ЭПР академику Е.К. Завойскому[4] – вот фрагмент этих воспоминаний:

…в 1952 г. мы начали, а осенью 1955 г. закончили изготовление, монтаж и наладку спектрометра ЭПР своими руками. Заказали на заводе ярмо магнита по чертежам мастерских ИХФ АН СССР, латунные катушки... СВЧ-генератор использовали от измерительной линии для наладки радиолокационной аппаратуры. Усилитель сигнала ЭПР я паял сам. Катушки магнита мы мотали на токарном станке под руководством шеф-механика ЦИУ. (кажется, это был Александр Васильевич Семин??? – С.Ш.).

Волноводы для изготовления СВЧ-тракта я выносил тайком в... штанинах брюк из лаборатории А.М. Прохорова в ФИАНе с его молчаливого одобрения... Наконец, «сердце» радиоспектрометра ЭПР, высокодобротный объемный резонатор был любезно изготовлен в СКБ А.Э. Нудельмана, нашего ведущего конструктора авиационного вооружения… К концу 1955 г. прибор был готов и мы приступили к его наладке. В декабре 1955 г. нами был получен первый сигнал ЭПР от стабильного свободного радикала дифенилпикрилгидразила (ДФПГ ...»

Очень они с Л.А. были вдвоем хороши. Два веселых здоровых (небритых) дяди, с постоянными папиросами в зубах, в густом табачном дыме, они проживали лучшие дни своей жизни.

А.Э. Калмансон и Л.А. Блюменфельд. 1955-56 г.г.

Все у них получалось. Наступил день, когда первый в СССР пригодный для физико-химических исследований спектрометр ЭПР, заработал – на экране осциллографа появился сигнал от стандартного образца – дифенилпикрилгидразила. Это было замечательно. Все было впервые. В мире у них был только один предшественник (впоследствии друг Л.А.) – Барри Коммонер – тоже построивший (в США) спектрометр ЭПР. (Традиционная история – Коммонер построил свой прибор на полгода позже, чем Л.А. и А.Э. Калмансон. Но опубликовал сообщение об этом на полгода раньше…). Но Коммонер успел посмотреть лишь очень небольшое число образцов. Тогда естественен был интерес к продуктам, возникающим при радиоактивном (ионизирующем) облучении. При этом образуются свободные радикалы – как раз и дающие сигнал ЭПР. Они стали помещать в резонатор самые разные вещества. В самом деле, при радиационном облучении образуются свободные радикалы. И они исследовали продукты радиолиза разных аминокислот. Это были их первые публикации. Впрочем, большие концентрации свободных радикалов они могли найти у себя на рабочем месте – пепел из пепельницы содержал их очень много. (Курильщики должны были бы испугаться! Рак легких становится от этого очень вероятным! Л.А. бросил курить только после инфаркта. Саша много лет спустя умер от рака, но этиологию его болезни я не знаю…).

(продолжение следует)

Литература

1. Твердислов В.А., Тихонов А.Н., Яковенко Л.В. Физические механизмы функционирования биологических мембран. М.: Изд-во МГУ. 1987, 189 с.
2. Яковенко Л.В., Твердислов В.А. Поверхность Мирового океана и

физические механизмы предбиологической эволюции. Биофизика,

2003, т. 48, 6, с. 1137-1146.

3. Яковенко Л.В., Пешехонов В.В. Кинетика реакций, катализируемых

ферментом с медленными конформационными изменениями. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2007, т. 51, 1, с. 31-35.

4. Тульский С.В., Кукушкин А.К., Блюменфельд Л.А.. О спектрах

пьезоэлектрического резонанса биополимеров. Исследования обычных пьезоэлектриков // Молекулярная биофизика. M.: Наука, 1965, с. 41-51.

5. Кузнецов А.Н., А.К. Кукушкин. О возможных механизмах термовысвечивания некоторых ароматических аминокислот и белков. Биофизика, т. 11, в. 2, с. 223-227, 1966.

 

Примечания

 

* Эта книга – значительно расширенная версия очерка о Л.А. Блюменфельде, публикуемого в 3-м издании книги «Герои, злодеи, конформисты российской науки». Издательство УРРС. 2009.

[1] Физико-химического института им. Л.Я. Карпова

[2] Я благодарен Андрею Викторовичу Калмансону – сыну Виктора за ценные материалы, использованные мною для написания этого очерка.