Личность в генетике: 20-30-е годы ХХ века

(«Золотой век» отечественной генетики – от Вавилова до «Вавиловии прекрасной»)

Кольцов Николай Константинович (1872-1940) – биолог; член-корреспондент АН (1916), академик ВАСХНИЛ (1935); Заслуженный деятель науки.

Николай Константинович Кольцов родился 3(15) июля 1872 г. (дата приведена на основании выписки из метрической книги (АРАН. Ф.450. Оп.2. Д.1) в Москве. Семья была в родстве с К.С. Станиславским и С.С. и Н.С. Четвериковыми. В 1890 г. поступил в Московский университет, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии.

По окончании университета (1894) с дипломом 1-й степени и золотой
медалью, Н.К. Кольцов был оставлен при нем для подготовки к профессорскому званию. В 1897 г. командирован в на два года за границу. Работал в это время в Германии и на средиземноморских биостанциях. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации о метамерии головы позвоночных, которая со временем была признана классической. Ее защита состоялась в 1901г.

С 1900 по 1911 - приват-доцент Московского университета. В этот период Н.К. Кольцов начал осуществлять программу по изучению формы клетки, которая, как тогда считалось, состоит из оболочки и однородного бесструктурного содержимого, некоего "живого вещества". Н.К. Кольцов в своих работах доказал, что форма клетки зависит от формы коллоидальных частиц, образующих клеточный скелет.

В 1902 Н.К. Кольцов был вновь командирован за границу, где в течение двух лет работал в крупнейших биологических лабораториях.

Вернувшись в Россию в 1903 г., Н.К. Кольцов занялся педагогической и научно-организационной работой. В 1903 -1918 гг. он преподавал на Московских Высших женских курсов по естественному отделению.

На Высших Женских курсах Герье Н.К. Кольцов познакомился со студенткой Марией Полиевктовной Садовниковой (сестрой будущего академика, химика-органика П. П. Шорыгина), которая вскоре стала его женой (1907).

С 1908 по 1919 гг. Н.К. Кольцов - профессор городского Народного университета Л.А. Шанявского. С 1917 по 1930 гг. - профессор МГУ (принимал участие в организации Института сравнительной анатомии) и с 1922 по 1927 гг. - профессор 2-го МГУ.

5 декабря 1916 г., Н.К. Кольцов был избран членом-корреспондентом РАН по разряду биологическому Отделения физико-математических наук.

Н.К. Кольцов во многом разделял политические взгляды народных социалистов, поэтому после февральской революции 1917 г. он включился в организованное группой либеральных общественных деятелей обсуждение вопросов восстановления социально-экономической жизни России. ЧК было сфабриковано дело так называемого "Тактического центра". В августе 1920 г. начался громкий политический процесс, в результате которого Н.К. Кольцов в числе 20 обвиняемых был приговорен к расстрелу, но вскоре освобожден: приговор был отменен лично В.И. Лениным благодаря ходатайствам П.А. Кропоткина, М.Горького, А.В. Луначарского и др.

В 1917 г. он организовал в Москве и возглавил Институт экспериментальной биологии. (В 1938 Н.К. Кольцов ушел с поста руководителя Института экспериментальной биологии, которому отдал 22 года жизни). В 1918 г. он заведовал Генетическим отделом КЕПС Российской академии наук. В 1918 г. Н.К. Кольцовым была организована Аниковская генетическая станция. Она специализировалась по генетике сельскохозяйственных животных. В 1920-е гг. было создано Русское евгеническое общество. Широко понимая евгенику, он включал в нее составление генеалогий, географию болезней, витальную статистику, социальную гигиену и др. Говоря о евгенике, ученый занимался генетикой человека и комплексным биосоциальным изучением человека. С 1922 по 1925 гг. Н.К. Кольцов преподавал в Медико-Педологическом институте Наркомздрава РСФСР. С 1930 по 1933 гг. он заведовал лабораторией Всесоюзного института животноводства ВАСХНИЛ.

Основные труды по сравнительной анатомии позвоночных, экспериментальной цитологии, физико-химической биологии, генетике. Первым разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом, предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.

В 1933 г. Н.К. Кольцов был избран почетным членом Эдинбургского Королевского общества, в 1934 г. он был удостоен звания Заслуженного деятеля науки РСФСР, в 1935 г. - стал доктором зоологии и действительным членом ВАСХНИЛ. В 1936 г. Кольцов опубликовал сборник своих работ, относящихся к периоду 1903-1935 гг. под общим названием "Организация клетки", где представил оригинальную теоретико-биологическую концепцию.

Гонения на генетику 1930-х коснулись Н.К. Кольцова и его Институт. В апреле 1939 г. он был снят с должности директора, а имя ученого подверглось шельмованию в печати.

Осенью 1940 г. Н.К. Кольцов поехал в Ленинград, чтобы прочитать доклад "Химия и морфология" в юбилейном заседании Московского общества испытателей природы. 2 декабря 1940 г. он скончался в гостинице "Европейская" от обширного инфаркта. Его жена, Мария Полиевктовна, написала о смерти Н.К. Кольцова в Москву и покончила жизнь самоубийством.

КОЛЬЦОВ, НИКОЛАЙ КОНСТАНТИНОВИЧ (1872–1940), русский биолог, автор идеи матричного синтеза «наследственных молекул». Родился 15 (8) июля 1872 в Москве в семье бухгалтера крупной меховой фирмы. Восьми лет поступил в Московскую гимназию, которую окончил с золотой медалью. В юные годы собирал растения, коллекционировал семена и насекомых, исходил пешком всю Московскую губернию, а позже – весь Крым. В 1890 поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Руководителем Кольцова в этот период был глава школы русских зоологов М.А.Мензбир. В 1894 принял участие в работе IX съезда русских естествоиспытателей и врачей, где выступил с докладом Значение хрящевых центров при развитии таза позвоночных , а затем выполнил фундаментальное исследование Пояс задних конечностей и задние конечности позвоночных , за которое ему была присуждена золотая медаль.

По окончании университета (1894) Кольцов был оставлен в нем для подготовки к профессорскому званию и после трехлетних занятий и успешной сдачи шести магистерских экзаменов был командирован в на два года за границу. Работал в лабораториях Германии и на морских биостанциях в Италии . Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации, которую Кольцов защитил в 1901.

Еще в годы учебы наметился поворот интересов Кольцова от сравнительной анатомии к цитологии . Получив после возвращения из заграничной командировки право на приват-доцентский курс, он начинает читать лекции именно по этому предмету. В 1902 Кольцов был вновь командирован за границу, где в течение двух лет работал в крупнейших биологических лабораториях и на морских станциях. Эти годы совпали с периодом, когда в биологии наметилось падение интереса к чисто описательным морфологическим наукам и стали зарождаться новые течения – экспериментальная цитология, биологическая химия, механика развития, генетика, открывавшие совершенно новые подходы к познанию органического мира. Общение Кольцова с крупнейшими цитологами Европы (В.Флемингом, О.Бючли), а также с Р.Гольдшмидтом и М.Гартманом окончательно утвердило его в решении «перейти от изучения морфологии на мертвых препаратах к исследованию жизненных процессов на живых объектах». Во время пребывания во второй заграничной командировке он выполнил первую часть своих классических Исследований о форме клетки – Исследование о спермиях десятиногих раков в связи с общими соображениями относительно организации клетки (1905), предназначавшуюся для докторской диссертации. Эта работа вместе со второй частью Исследований о форме клетки , вышедшей в 1908, утвердилась в науке как «кольцовский принцип» формоопределяющих клеточных скелетов (цитоскелетов).

Вернувшись в Россию в 1903, Кольцов, не прекращая научных исследований, занялся интенсивной педагогической и научно-организационной работой. Начатый еще в 1899 курс цитологии перерос в дотоле неизвестный курс общей биологии. Огромной популярностью у студентов пользовался второй читавшийся Кольцовым курс – «Систематическая зоология». Единое целое с лекциями составил созданный Кольцовым «Большой зоологический практикум», куда студенты принимались по конкурсу.

Кольцов был деятельным членом кружка, возглавляемого большевиком П.К.Штернбергом. В дни революции 1905 центр работы кружка был перенесен из обсерватории, в которой работал Штернберг, в кабинет Кольцова. Здесь составлялись коллективные протесты, ходатайства, печатались на подпольном мимеографе воззвания студенческого комитета, хранились листовки. Умонастроение Кольцова в этот период лучше всего характеризует его книга Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни (1906). Вышедшая в день открытия первой Думы, книга была в тот же день конфискована, но больше половины тиража уже успело разойтись. Вскоре после подавления революции должна была состояться защита докторской диссертации Кольцова, но он отказался от защиты «в такие дни при закрытых дверях». В 1909 за участие в политической деятельности Кольцов был отстранен от занятий, а в 1911 вместе с другими ведущими преподавателями Московского университета подал в отставку и до 1918 преподавал на Высших женских курсах и в Московском народном университете Шанявского. В последнем им была создана прекрасная лаборатория и подготовлена плеяда известных биологов (М.М.Завадовский, А.С.Серебровский, С.Н.Скадовский, Г.И.Роскин и др.).

От изучения опорных скелетных элементов клетки Кольцов переходит к изучению сократимых структур. Появляется третья часть его Исследований о форме клетки – Исследования о сократимости стебелька Zoothamnium alternans (1911), а затем работы о влиянии на физиологические процессы в клетке катионов (1912) и водородных ионов (1915). Эти исследования имели важное значение для установления так называемых физиологических ионных рядов, а также привлекли внимание русских биологов к важнейшей проблеме активной роли среды и положили начало целому периоду в развитии физико-химической биологии в России. В 1916 за вклад в науку, сделанный Кольцовым к этому времени, он был избран членом-корреспондентом Российской АН.

В 1917 на средства Московского общества научных институтов для Кольцова был создан Институт экспериментальной биологии, который долгое время оставался единственным не связанным с преподаванием биологическим исследовательским учреждением страны. Здесь Кольцов получил возможность «объединить ряд новейших течений современной экспериментальной биологии с тем, чтобы изучать те или иные проблемы с разных точек зрения и по возможности разными методами». Речь шла о физиологии развития, генетике, биохимии и цитологии. Научный коллектив Института вначале состоял из учеников Кольцова, а затем пополнился крупными биологами из других научных школ. В разное время здесь работали А.С.Серебровский, Н.В.Тимофеев-Ресовский, С.С.Четвериков, Г.В.Эпштейн, Н.П.Дубинин, Г.В.Лопашов, И.А.Рапопорт, П.Ф.Рокицкий, Б.Н.Сидоров, В.П.Эфроимсон и др. В послереволюционные годы многие сотрудники работали безвозмездно или делили одну ставку на двоих. В 1920 при деятельном участии Кольцова возникло Русское евгеническое общество, тогда же в Институте экспериментальной биологии был организован евгенический отдел, который развернул исследования по медицинской генетике человека (первые работы по исследованию групп крови, содержанию в ней каталазы и т.д.), а также по таким вопросам антропогенетики, как наследование цвета волос и глаз, изменчивость и наследственность сложных признаков у однояйцовых близнецов и т.д. При отделе работала первая медико-генетическая консультация. В Институте были начаты первые в СССР теоретические исследования по генетике дрозофилы.

В 1927 на 3-м съезде зоологов, анатомов и гистологов Кольцов выступил с докладом Физико-химические основы морфологии , в котором расширил общебиологические принципы «Omne vinum ex ovo» и «Omnis cellula ex cellula», провозгласив парадоксальный по тем временам принцип «Omnis molecula ex molecula» – «Всякая молекула от молекулы». При этом имелись в виду не любые молекулы – речь шла о тех «наследственных молекулах», на воспроизведение которых, по впервые высказанной Кольцовым идее, покоится морфофизиологическая преемственность организации живых существ. Кольцов представлял себе эти «наследственные молекулы» в виде гигантских белковых макромолекул, составляющих осевую генетически активную структуру хромосом, или, по терминологии Кольцова, генонему. Генетическая информация представлялась закодированной не чередованием нуклеотидов ДНК, а последовательностью аминокислот в высокополимерной белковой цепочке. Процесс транскрипции Кольцов связывал с репликацией белковой части нуклеопротеидной основы хромосом. В это заблуждение его вводило визуальное исчезновение тимонуклеиновой кислоты (т.е. ДНК) в позднем овогенезе и в гигантских хромосомах.

В декабре 1936 была созвана специальная сессия ВАСХНИЛ для борьбы с «буржуазной генетикой». В защиту генетики выступили Н.И.Вавилов, А.С.Серебровский, Г.Дж.Мёллер, Н.К.Кольцов, М.М.Завадовский, Г.Д.Карпеченко, Г.А.Левитский, Н.П.Дубинин. Против «буржуазной генетики» – Т.Д.Лысенко, Н.В.Цицин, И.И.Презент. Кольцов, не разделяя оптимизма Вавилова по поводу того, что «здание генетики осталось непоколебленным», обратился с письмом к президенту ВАСХНИЛ А.И.Муралову, где написал об ответственности всех ученых за состояние науки в стране. Ответ прозвучал 26 марта 1937 на общем собрании актива ВАСХНИЛ, посвященном итогам пленума ВКП(б). Муралов обрушился на «политически вредные» теории Кольцова по генетике и евгенике. Работы по евгенике послужили главным предлогом для преследования Кольцова. 4 марта 1939 Президиум АН СССР рассмотрел вопрос «Об усилении борьбы с имеющимися лженаучными извращениями» и создал комиссию для ознакомления с работой Института Кольцова. От Кольцова потребовали, чтобы он в «общепринятой форме» «дал… разбор своих лжеучений в… научном журнале или, лучше, во всех журналах… выполнив элементарный долг перед партией». Но Кольцов не сделал этого, и его уволили с поста директора.

В архиве ученого осталось множество неоконченных трудов. Прежде всего, это четвертая часть Исследований о форме клетки , над которой Кольцов работал с перерывами в течение 20 лет и которая посвящена экспериментальным исследованиям физико-химических основ морфо-физиологических явлений, которые наблюдаются в клетках эффекторных органов. Незаконченной осталась программная речь «Химия и морфология», посвященная новой интерпретации клеточных структур в их статике и динамике.

В 1976 имя Кольцова было присвоено Институту биологии развития АН СССР.

Николай Кольцов

Кольцов Николай Константинович (15/08.07.1872, Москва – 02.12.1940, Ленинград), русский биолог, автор идеи матричного синтеза наследственных молекул. Родился в семье бухгалтера крупной меховой фирмы. Восьми лет поступил в Московскую гимназию, которую окончил с золотой медалью. В юные годы собирал растения, коллекционировал семена и насекомых, исходил пешком всю Московскую губернию, а позже – весь Крым. В 1890 поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, где специализировался в области сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Руководителем Кольцова в этот период был глава школы русских зоологов М. А. Мензбир. В 1894 принял участие в работе IX съезда русских естествоиспытателей и врачей, где выступил с докладом Значение хрящевых центров при развитии таза позвоночных, а затем выполнил фундаментальное исследование Пояс задних конечностей и задние конечности позвоночных, за которое ему была присуждена золотая медаль. По окончании университета (1894) Кольцов был командирован на два года за границу. Работал в лабораториях Германии и на морских биостанциях в Италии. Собранный материал послужил основой для магистерской диссертации, которую Кольцов защитил в 1901.

Еще в годы учёбы наметился поворот интересов Кольцова от сравнительной анатомии к цитологии. В 1902 Кольцов был вновь командирован за границу, где в течение двух лет работал в крупнейших биологических лабораториях и на морских станциях. Во время пребывания во второй заграничной командировке он выполнил первую часть своих классических Исследований о форме клетки – Исследование о спермиях десятиногих раков в связи с общими соображениями относительно организации клетки (1905), предназначавшуюся для докторской диссертации. Эта работа вместе со второй частью Исследований о форме клетки, вышедшей в 1908, утвердилась в науке как кольцовский принцип формоопределяющих клеточных скелетов (цитоскелетов).

Вернувшись в Россию в 1903, Кольцов, не прекращая научных исследований, занялся интенсивной педагогической и научно-организационной работой. Начатый еще в 1899 курс цитологии перерос в дотоле неизвестный курс общей биологии. Огромной популярностью у студентов пользовался второй читавшийся Кольцовым курс – Систематическая зоология.

Кольцов был деятельным членом кружка, возглавляемого большевиком П. К. Штернбергом. Вскоре после подавления революции должна была состояться защита докторской диссертации Кольцова, но он отказался от защиты в такие дни при закрытых дверях. В 1909 за участие в политической деятельности Кольцов был отстранен от занятий, а в 1911 вместе с другими ведущими преподавателями Московского университета подал в отставку и до 1918 преподавал на Высших женских курсах и в Московском народном университете Шанявского. В последнем им была создана прекрасная лаборатория и подготовлена плеяда известных биологов (М. М. Завадовский, А. С. Серебровский , С. Н. Скадовский, Г. И. Роскин и другие).

От изучения опорных скелетных элементов клетки Кольцов переходит к изучению сократимых структур. Появляется третья часть его Исследований о форме клетки – Исследования о сократимости стебелька Zoothamnium alternans (1911), а затем работы о влиянии на физиологические процессы в клетке катионов (1912) и водородных ионов (1915). Эти исследования имели важное значение для установления так называемых физиологических ионных рядов, а также привлекли внимание русских биологов к важнейшей проблеме активной роли среды и положили начало целому периоду в развитии физико-химической биологии в России. В 1916 за вклад в науку, сделанный Кольцовым к этому времени, он был избран членом-корреспондентом Российской АН.

В 1917 на средства Московского общества научных институтов для Кольцова был создан Институт экспериментальной биологии, который долгое время оставался единственным не связанным с преподаванием биологическим исследовательским учреждением страны. В 1920 при деятельном участии Кольцова возникло Русское евгеническое общество, тогда же в Институте экспериментальной биологии был организован евгенический отдел, который развернул исследования по медицинской генетике человека (первые работы по исследованию групп крови, содержанию в ней каталазы и т. д.), а также по таким вопросам антропогенетики, как наследование цвета волос и глаз, изменчивость и наследственность сложных признаков у однояйцевых близнецов и т. д. При отделе работала первая медико-генетическая консультация. В Институте были начаты первые в СССР теоретические исследования по генетике дрозофилы.

В 1927 на 3-м съезде зоологов, анатомов и гистологов Кольцов выступил с докладом Физико-химические основы морфологии, в котором расширил общебиологические принципы Omne vinum ex ovo и Omnis cellula ex cellula , провозгласив парадоксальный по тем временам принцип Omnis molecula ex molecula – Всякая молекула от молекулы. При этом имелись в виду не любые молекулы – речь шла о тех наследственных молекулах, на воспроизведение которых, по впервые высказанной Кольцовым идее, покоится морфофизиологическая преемственность организации живых существ. Кольцов представлял себе эти наследственные молекулы в виде гигантских белковых макромолекул, составляющих осевую генетически активную структуру хромосом , или, по терминологии Кольцова, генонему. Генетическая информация представлялась закодированной не чередованием нуклеотидов ДНК , а последовательностью аминокислот в высокополимерной белковой цепочке. Процесс транскрипции Кольцов связывал с репликацией белковой части нуклеопротеидной основы хромосом. В это заблуждение его вводило визуальное исчезновение тимонуклеиновой кислоты в позднем овогенезе и в гигантских хромосомах.

В декабре 1936 была созвана специальная сессия ВАСХНИЛ для борьбы с буржуазной генетикой. В защиту генетики выступили Н. И. Вавилов , А. С. Серебровский, Г. Дж. Мёллер, Н. К. Кольцов, М. М. Завадовский, Г. Д. Карпеченко, Г. А. Левитский, Н. П. Дубинин. Против буржуазной генетики – Т. Д. Лысенко, Н. В. Цицин, И. И. Презент. Кольцов, не разделяя оптимизма Вавилова по поводу того, что здание генетики осталось непоколебленным, обратился с письмом к президенту ВАСХНИЛ А. И. Муралову, где написал об ответственности всех ученых за состояние науки в стране. Ответ прозвучал 26 марта 1937 на общем собрании актива ВАСХНИЛ, посвященном итогам пленума ВКП(б). Муралов обрушился на политически вредные теории Кольцова по генетике и евгенике. Работы по евгенике послужили главным предлогом для преследования Кольцова. 4 марта 1939 Президиум АН СССР рассмотрел вопрос Об усилении борьбы с имеющимися лженаучными извращениями и создал комиссию для ознакомления с работой института Кольцова. От Кольцова потребовали, чтобы он в общепринятой форме дал… разбор своих лжеучений в… научном журнале или, лучше, во всех журналах… выполнив элементарный долг перед партией. Но Кольцов не сделал этого, и его уволили с поста директора, оставив за ним его лабораторию.

Н.К. Кольцов в 1922 г. Портрет работы скульптора Н.А. Андреева.
(Фото Е.В. Раменского)

В 2003 г. в мире будет отмечено пятидесятилетие публикации статьи Дж.Уотсона и Ф.Крика, посвященной строению ДНК. Однако гипотеза о матричной организации «вещества наследственности» – крупнейшая биологическая идеи ХХ в. родилась не в США и Великобритании, а в России. Точнее, в Советском Союзе. Автором ее был Николай Константинович Кольцов. Однако в СССР имя одного из величайших биологов XX в. было на долгие годы вычеркнуто из истории науки.

Сто двадцать лет назад Ф.Достоевский сетовал, что у России пока нет науки, равной ее прославленной литературе. Но к тому времени наша страна уже стала мощным оплотом дарвинизма. К концу ХIХ в. русская биология насчитывала уже не одно крупнейшее открытие. Это были работы И.Мечникова, И.Сеченова и И.Павлова, обнаружение двойного оплодотворения у цветковых растений С. Навашиным, хемосинтеза – С.Виноградским, вирусов – Д.Ивановским, изобретение метода хроматографии ботаником М.Цветом, гипотеза К.Мережковского о происхождении клеточных органелл из бактерий-симбионтов и многое другое. Россия стала родиной новой науки – почвоведения (В.Докучаев). В самом начале ХХ в. среди первых лауреатов только что учрежденной Нобелевской премии уже были Павлов и Мечников.

Когда Достоевский печатал «Дневник писателя», Коля Кольцов как раз поступил в гимназию. Он родился в 1872 г. в Москве в семье со средним достатком и прочными нравственными устоями. Рано лишился отца. Его мать, купеческая дочь, была образованной женщиной, а дед со стороны матери слыл известным полиглотом. Русское купечество было представлено отнюдь не только «Тит Титычами Дикими». Среди купцов было достаточное число умных, образованных людей, щедро жертвовавших на благотворительность, на поддержку образования, науки и искусства.

Николай Кольцов в 4 года сам научился читать, интересовался растениями и животными и, кончив гимназию, в 1890 г. поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета. Там его учителем стал зоолог, профессор М.Мензбир. Кольцов еще студентом получил золотую медаль за работу о развитии пояса задних конечностей позвоночных.

Окончив университетский курс в Москве, Кольцов провел 1896–1897 гг. в зарубежных университетах и на гидробиологических (тогда их называли зоологическими) станциях у теплых морей во Франции и Италии. Он готовил магистерскую диссертацию (которую защитил в 1901 г.), посвященную развитию головы миноги. Возможность работать с живыми объектами, личное общение с известными учеными Европы и Америки, дружба и споры с молодыми исследователями – все это привело к резкому повороту в научных интересах Кольцова. От сравнительной анатомии он переходит к исследованию клетки, определяя это направление как «вещество и форма», а в последней, не оконченной своей, работе (конец 1940 г.) – как «химия и морфология». Кольцов был убежден: нужно создавать новую, целостную картину биологии, опираясь на достижения химии, физики и математики. Ученый задается вопросом: «Выдвинуло ли наше поколение мысль, не уступающую дарвиновской?» И ему, и его ученикам во многом удалось определить лицо биологической науки ХХ в. Осталось и на век теперешний.

Первая публикация Кольцова в новом направлении: «О формоопределяющих эластических образованиях в клетках» (1903 г.), была выполнена на спермиях десятиногих рачков Inachus scorpio . Он развил это направление на разных объектах в большом, выходившем несколькими частями, труде «Исследования о форме клеток» (1905–1929 гг.). Эта работа включала морфологическое, физиологическое и биофизическое направления. Мне не приходилось ранее встречать в работах о Кольцове осознания того, что он первым в мире показал существование цитоскелета как особой структуры. Лишь в 60–70-е гг. XX в. с помощью электронного микроскопа сумели выявить виды цитоскелетных белков, образующих микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты, определяющие форму клеток и их подвижность. Теперь о Кольцове никто и не вспоминает, хотя его зарубежные коллеги перед Первой мировой войной называли эти представления «Кольцовским принципом организации клеток», и этот принцип вошел в учебники, монографии и лекционные курсы. А в России «опальный» из-за своих политических взглядов и участия в революции 1905 г. ученый, бывший формально лишь магистром, за эти работы в 1910-е гг. был представлен на выдвижение в действительные члены Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Условием был переезд Кольцова в столицу и занятие создаваемой «под него» кафедры. Но ученый отказался бросить Москву, где уже сложилась его школа экспериментальных биологов, и стал «всего лишь» членом-корреспондентом (т.е. иногородним членом) Академии наук.

Схема хромосомы перед делением клетки, по Кольцову. Видны четыре одинаковых (2+2) полимерных молекулы – генонемы

Кольцов первым осознал и четко выразил, что бесконечное разнообразие биологических форм, по-видимому, имеет в своей основе ограниченный набор макромолекул. Он годами шел к мысли о матричном воспроизведении наследственных молекул. Кольцов понимал, что наследственные структуры устойчивы и линейны. Они обладают векторными свойствами (выражаясь современным языком – строго определенной последовательностью чередования мономеров в полимерной молекуле). В его лекциях 1903 г. уже была предугадана схема перекреста хромосом с последующим обменом генов – то, что впоследствии было названо кроссинговером и вошло в учебники как важнейшая закономерность передачи генетической информации.

Семьдесят пять лет назад, в декабре 1927 г., на III Всесоюзном съезде зоологов, анатомов и гистологов в Ленинграде, идея матричного воспроизведения была обнародована впервые. В 1928 г. она появилась и в журнале Biologisches Zentralblatt . В ней присутствовали такие главные положения, как понятие о гигантских полимерных молекулах и о матричном способе их удвоения. Малые молекулы ядерного сока комплементарно собираются на уже существующем шаблоне, а затем «сшиваются» в полимерную белковую молекулу, копию шаблона. О нуклеиновых кислотах как полимерах тогда ничего не знали. Важно, что прорисовывалась та самая двойная спираль, которую откроют в 1953 г. Уотсон и Крик. Гены, по Кольцову, составляют автономные части этой молекулы. Они представлены отличающимися боковыми радикалами монотонной гигантской цепи, которая у Кольцова, прекрасного педагога, кратко и биологично называлась генонемой – нитью генов. Термин несравненно лучший, чем современный – «макромолекула дезоксирибонуклеиновой кислоты». Постоянная, консервативная наследуемая матрица не уничтожается и не возникает заново, она переходит от родителей к потомкам. Разумеется, считал ученый, она способна претерпеть скачкообразные изменения, мутировать. Мутация может вызываться, например, реакцией алкилирования бокового радикала, т.е. заменой водорода на метил (–СНз). Спустя 20 лет ученик Кольцова И.Рапопорт покажет сверхмутагенные свойства алкилирующих агентов. Но и мировая наука в 50-е годы не подозревала об алкилировании нуклеиновых кислот и ферментах-метилазах, а Кольцов почти за 35 лет до их открытия уже предвидел эту реакцию в своей гипотезе! Можно считать, что с его выступления 1927 г. и началось развитие молекулярной биологии. А, может быть, годом ее рождения правильнее было бы считать 1903 г., когда ученый показал существование в клетках изменчивого, в зависимости от условий внешней среды, внутреннего белкового скелета?

История исследования наследственных молекул продолжилась в Германии, куда в 1925 г. сотрудник Кольцова Н.В. Тимофеев-Ресовский был командирован «учить немцев» генетике. И это при том, что в 1913 г. на Первом международном Генетическом конгрессе Россию представлял один генетик – финн Федерлей. Через двенадцать лет наша страна уже стала, наряду с США, мощным центром мировой генетики. В 1935 г. Н.В. Тимофеев-Ресовский с немецкими соавторами-физиками, К.Г. Циммером и М.Дельбрюком, создали теорию мишени, и, используя обратные рентгеномутации у дрозофил, смогли оценить физические, молекулярные размеры гена. Но данных о химической природе генов по-прежнему не было. Развитие идеи продолжилось после Второй мировой войны. Нужно назвать несколько имен: Э.Чаргаффа, применившего для анализа четырех азотистых оснований в нуклеиновых кислотах хроматографический метод М.Цвета, Розалинд Фрэнклин, первой получившей рентгенограмму кристалла ДНК, а также нашего бывшего соотечественника физика Георгия Гамова, много сделавшего в США для расшифровки способа кодирования белков в структуре нуклеиновых кислот. Но главный приз, Нобелевскую премию, за эти многолетние работы удалось «сорвать» в 1962 г. Д.Уотсону, Ф.Крику и М.Уилкинсону, руководителю рано умершей Фрэнклин. А в нашей стране понятие «ген» лысенковцы предали проклятию, и биологам оставалось лишь мрачно шутить: «угадайте неприличное слово из трех букв».

Золотой век российской биологии, начавшийся в ХIХ в., продолжался и в 20-е гг. ХХ в. Это было время замечательных открытий: гомологические ряды и центры происхождения культурных растений Н.Вавилова, номогенез Л.Берга, работы И.Павлова, В.Вернадского, А.Чижевского, микробиологов Г.Надсона, В.Омелянского, эколога В.Сукачева и многих других.

Трудно, порой невозможно, отделить созданное Кольцовым от сделанного его учениками. Архитектор К.Мельников определял творчество как «это мое». У Кольцова было не так. И все же ясно, что многолетние исследования о форме и подвижности клеток (цитоскелет) и матричная гипотеза – это его и только его достижения. А кроме того, было блистательное преподавание в университетах Московском и Народном (Шанявского), а также на Высших женских (Бестужевских) курсах. Его студенты до конца дней помнили, как профессор читал свои лекции (он каждый год готовил их заново), как под рукой Кольцова возникали, словно живые, изображения организмов, клеток и структур, создаваемые с помощью цветных мелков. Им учреждались кафедры, лаборатории, опытные станции, несколько журналов, научные общества и, конечно, Институт экспериментальной биологии (ИЭБ).

Здание на Воронцовом Поле, д. 6, где в течение 30 лет (с 1925 г.) размещался Институт экспериментальной биологии. (Фото Е.В. Раменского)

ИЭБ был создан в 1917 г. на деньги издателя и мецената А.Ф. Маркса на Сивцевом Вражке, д. 41. Сначала в его штате было 3 сотрудника. Главной его задачей было распространение в России генетики.

В 1925 г. благодаря поддержке Н.Семашко и М.Горького ИЭБ получил новое здание и новый штат. И хотя по сравнению с питерскими институтами тех лет – Всесоюзным институтом растениеводства Н.И. Вавилова и Колтушами И.П. Павлова – институт Кольцова был маленьким, известный немецкий биолог Р.Гольдшмидт назвал кольцовское детище «блистательным».

Одним из важнейших направлений этого учреждения стало просвещение – распространение в нашей стране, в т.ч. среди агрономов, ветеринаров, врачей, идей современной биологии.

Огромны заслуги Кольцова и его учеников и в борьбе с лысенковской лженаукой. В 1938 г. началось наступление Лысенко на ИЭБ. Н.К. Кольцов был снят с поста директора, но, приняв удар на себя, сумел сохранить свое любимое детище – Институт.

Институт Кольцова можно уподобить хору, дирижер которого добивается, чтоб зазвучал каждый неповторимый голос. Учитель определял направление броска и зачастую сам делал первый мощный рывок, передавая затем эстафету ученикам. Постановку задач отличала новизна и небывалая широта охвата. Но Кольцов отказывался ставить свою фамилию в публикациях сотрудников, хотя зачастую именно он задумывал, продумывал и додумывал их работы.

Еще в 1916 г. в будущие направления работы ИЭБ Кольцов включил экспериментальное исследование эволюции организмов – моделирование видообразования. Он намечал проверить действие сильных физических и химических факторов. В первую очередь было испытано рентгеновское излучение (в опытах Д.Ромашова и Н.Тимофеева-Ресовского). В России тогда не было генетически выверенных линий дрозофил с определенными сигнальными генами. Шла гражданская война. Было голодно, не было дров и своей рентгеновской установки. Кольцовцы получили положительные результаты, но, страхуясь от ламаркистских ошибок, своих данных не обнародовали. В 1922 г. из США приехал Дж.Мёллер, первым прорвав научную блокаду СССР. Он привез стандартные линии Drosophila melanogaster из Нью-Йорка и окунулся в богатую идеями, открытую среду кольцовского круга. Вернувшись в США, он быстро сделал работу о мутациях у дрозофилы под действием рентгена и опубликовал ее в 1927 г., обойдя московских кольцовцев и Тимофеева-Ресовского, налаживавшего работу в Германии. За эту работу в 1946 г. Мёллер и получил свою Нобелевскую премию. Я никогда не слышал от кольцовцев и не читал упреков по этому поводу. Мёллера советские генетики любили, он провел здесь не один год, но факты упрямы.

А вот первенства в изучении мутаций под действием химических соединений кольцовцы не уступили – начиная с работы В.В. Сахарова в 1932 г., и, главным образом, благодаря блестящему завершению в классических трудах И.А. Рапопорта, удостоенного в 1984 г. Ленинской премии.

А как идет образование видов в естественных условиях? Теория видообразования также была создана в стенах ИЭБ – группой С.Четверикова. Были обследованы природные популяции дрозофилы от Кавказа до Германии – и полученные факты позволили говорить, что новые виды возникают за счет спонтанных мутаций, накапливающихся в любой популяции. Генетика популяций позволила ликвидировать пропасть между лабораторной наукой генетикой и эволюционной теорией, построенной Дарвином только на данных о макроэволюции, т.е. на изучении ископаемых останков организмов былых эпох.

В 30-е годы кольцовцы (А.Серебровский, Н.Дубинин) первыми в мире обнаружили сложность структуры гена. В ИЭБ были начаты работы по врожденным болезням человека. Помимо генетики и цитогенетики здесь успешно изучали строение клетки, биологию развития, регуляцию пола, гормонотерапию, зоопсихологию, биологическое действие космических лучей (с помощью стратостатов), занимались научной микрокинематографией...

Кольцов видел на десятки лет вперед. У него можно прочесть о большом будущем рентгеноструктурного анализа строения биомолекул, найти предсказание синтеза белков в пробирке с использованием соответствующих матриц-затравок, предвидение решающей роли геномики в построении естественного филогенетического древа организмов...

Кольцов и его научные потомки сильно повлияли и на области прикладных исследований в СССР, от создания лечебных препаратов (противораковый круцин и целый набор продуцентов различных антибиотиков для фармацевтической промышленности) до экологии, почвоведения и педагогики. От продуктивных сортов и пород для сельского хозяйства до медицинского (генетического) консультирования, выросшего из идей евгеники, увлечение которой Кольцову ставили в вину даже многие годы после его ухода из жизни. В Кольцовском институте ныне здравствующим Г.В. Лопашовым была осуществлена еще в 1940-е годы пересадка ядер – микрооперация, на которой основано клонирование организмов. Лысенковцы запретили обнародование этой работы! В 2000 г. международный проект «Геном человека» был признан высшим научным достижением. Это ли не триумф Кольцовских идей?

Среди учеников Кольцова – сотни известных исследователей, академиков и лауреатов. Были среди них и выдвинутые на премию Нобеля: Н.Тимофеев-Ресовский (1950 г.) и И.Рапопорт (1962). Кольцовскому гению обязаны и зарубежные «нобелевцы»: Дж.Мёллер (1946), М. Дельбрюк, германский ученик Тимофеева (1969), и ученик Дельбрюка Дж.Уотсон (1962). Показательно, что после вытаптывания советской биологии в 1948 г. подняться до мирового уровня удалось именно научным потомкам Кольцова: в химическом мутагенезе – И.Рапопорту, в регуляции пола – Б.Астаурову и В.Струнникову, в новых областях молекулярной генетики и «скачущих генов» – Р.Хесину, Г.Георгиеву и В.Гвоздеву.

Матричная гипотеза, экспериментальный мутагенез и генетика популяций – таков классический, главный вклад в биологию Кольцова и его учеников. По словам Н.В. Тимофеева-Ресовского, эта триада – второй, после дарвиновского отбора, общий фундаментальный естественно-исторический принцип. На нем покоится синтетическая теория эволюции – дарвинизм ХХ вв.

«Мысль, не уступающая дарвиновской», была выдвинута и опытно доказана Кольцовым, с годами признана повсеместно и во многом определила лицо биологии ХХ в.

(1872-1940), российский биолог, основоположник отечественной экспериментальной биологии, член-корреспондент АН СССР (1925; Петербургской АН - с 1916, Российской академии наук - с 1917), академик ВАСХНИЛ (1935). Организатор и первый директор (1917-39) Института экспериментальной биологии. Первым (1928) разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом ("наследственные молекулы"), предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики. Труды по сравнительной анатомии позвоночных, экспериментальной цитологии, физико-химической биологии, евгенике.

КОЛЬЦОВ Николай Константинович , русский биолог, пионер экспериментальной биологии в России. Автор "матричного принципа" - основы молекулярной биологии. Основатель Института экспериментальной биологии.

"Блестящий Николай Кольцов"

Родился в семье бухгалтера крупной фирмы, очень рано лишился отца. Был в родстве с К. С. Станиславским и крупными учеными С. С. Четвериковым и его братом. С детства собирал гербарии и коллекционировал насекомых, в юности много путешествовал. В 1890 окончил с золотой медалью 6-ю Московскую гимназию и поступил в Московский университет. Его учителем по сравнительной анатомии стал глава московской зоологической школы М. А. Мензбир, но к тому времени потенциал сравнительной анатомии был практически исчерпан. Независимый характер Кольцова отразился в том, что первую свою работу, написанную в 1894, он посвятил проблемам биологии развития. Окончив университет в 1894 (с дипломом 1-й степени и золотой медалью), он сдал магистерские экзамены (1896) и начал работать на средиземноморских биостанциях (в частности, на русской станции Виллафранка, близ Ниццы). Вот как вспоминал о Кольцове того времени Р. Гольдшмидт: "Там был блестящий Николай Кольцов, возможно, лучший зоолог нашего поколения, доброжелательный, немыслимо образованный, ясно мыслящий ученый, обожаемый всеми, кто его знал".

Магистерская диссертация Кольцова о метамерии головы позвоночных (тема Гете) была признана классической, ее защита состоялась в 1901 (опубликована в 1902). Проводя это исследование, Кольцов уже наметил очертания совершенно иного направления в биологии - физико-химического объяснения формы живых образований.

"Исследования о форме клеток"

В бытность приват-доцентом (1903-11) Московского университета, Кольцов начал осуществлять программу по изучению формы клетки, которая, как тогда считалось, состоит из оболочки и однородного бесструктурного содержимого, некоего "живого вещества" (которому Кольцов оставлял место только в геохимии, но не в биологии). Кольцов же занялся физико-химическими исследованиями внутриклеточных структур: по Кольцову, форма клетки зависит от формы коллоидальных частиц, образующих клеточный скелет ("кольцовский принцип", по Гольдшмидту). В течение 1903-11 были опубликованы его "Исследования о форме клеток".

Борьба за университетские свободы

В начале 1906 Кольцов отказался защищать докторскую диссертацию (посвященную строению спермиев десятиногих раков и роли образований, определяющих форму клеток), поддержав таким образом начавшуюся тогда забастовку студентов. Последовательно выступая за университетские свободы, он еще в 1905 помогал печатать манифесты студенческого комитета, которые хранились в его кабинете в Университете, а в 1906 опубликовал брошюру "Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни". В этих условиях он отказался от защиты диссертации, а позднее это стало невозможно, поскольку помощник ректора Мензбир, не одобрявший ни научных устремлений Кольцова, ни его политической активности, стал шаг за шагом лишать его возможности работать в университете.

Преподавательская деятельность

Кольцов, ратуя за приближение высшего образования к задачам самостоятельного исследования, выступил с брошюрой "Белые рабы", (напечатанной анонимно в 1910), в которой критиковал устаревшую систему образования. Преподавательская деятельность Кольцова не ограничивалась императорским Университетом, он весьма плодотворно работал на Высших женских курсах профессора В. И. Герье (с 1903), а также в Московском городском народном университете им. А. Л. Шанявского со дня его основания в 1908. К этому времени относится его работа по созданию Малого и Большого зоологических практикумов с рядом специальностей, которые послужили нескольким поколениям его учеников фундаментом для самостоятельных исследований. На Высших женских курсах он познакомился со студенткой Марией Полиевктовной Садовниковой (сестрой будущего академика, химика-органика П. П. Шорыгина), которая вскоре стала его женой (1907).

"Дело Кассо"

Постоянные препятствия, встававшие на пути ученого, не охладили его социального пыла, он по-прежнему активно выступал в печати по актуальным вопросам общественной жизни России. В 1909-1910 в книге "К университетскому вопросу" Кольцов призывал к реформам в системе образования. Но в начале 1911 министр народного образования Л. А. Кассо издал ряд предписаний, свертывающих автономию университетов. В знак протеста многие профессора и приват-доценты покинули университет. Тогда правительство решило пригласить на вакантные должности немецких профессоров, но усилиями Кольцова этот план был сорван (ему удалось объяснить ученым в западноевропейских университетах, чем было вызвано такое предложение, и они отказались его принять).

Результатом "дела Кассо" стал невиданный расцвет двух частных высших учебных заведений в Москве, принявших ведущих университетских профессоров, Мензбир был принят на кафедру Кольцова на Высших женских курсах. Тогда же было создано Общество для организации Московского научного института в память 19 февраля (в 1911 отмечалось 50-летие освобождения крестьян), которое, по сути, являлось московской неправительственной академией. Тимирязев сравнивал его с германским Обществом содействия наукам кайзера Вильгельма.

В 1910-е гг. Кольцов уже обладал настолько высоким научным авторитетом, что в 1915 Императорская академия наук предложила ему возглавить вновь создаваемую кафедру экспериментальной биологии в Северной столице, но Кольцов не захотел покидать Москвы и своих учеников. В 1916 был избран членом-корреспондентом.

"Тактический центр"

Исходя из интересов к физико-химическим подходам в биологии и к генетике человека, Кольцов выдвинул проект создания Института экспериментальной биологии (ИЭБ), который был одобрен. В сентябре 1916 его избрали директором нового института, открывшегося летом 1917.

Кольцов, как и научное сообщество в целом, принял Временное правительство, которое довольно оперативно утверждало социально и научно значимые проекты (включая ИЭБ). Режим большевиков, пришедших к власти в результате Октябрьского переворота, воспринимался как эпизод мировой и последующей за ней Гражданской войны. Во время августовского наступления Деникина в 1919 Кольцов, во многом разделявший взгляды народных социалистов, включился в организованное группой либеральных общественных деятелей обсуждение вопросов восстановления социально-экономической жизни России. Тут же ЧК было сфабриковано дело "Тактического центра"(инициатором его являлся Я. С. Агранов). В августе 1920 в Политехническом музее начался процесс, по которому проходили Н. Н. Щепкин,С. П. Мельгунов, С. Е. Трубецкой, Кольцов и др. В числе 20 обвиняемых Кольцов был приговорен к расстрелу, но вскоре освобожден: приговор был отменен лично В. И. Лениным благодаря ходатайствам П. А. Кропоткина, М. Горького, А. В. Луначарского и др. В ожидании казни Кольцов, не потеряв инстинкт исследователя, наблюдал, "какое влияние на вес тела производят душевные переживания" (эти наблюдения были включены в статью "Об изменении веса человека при неустойчивом равновесии", "Известия ИЭБ", 1921). Понятно, что в 1920 его кандидатура на вакансию действительного члена Академии наук была снята с рассмотрения, однако в последующих кампаниях против Кольцова и его института этот эпизод считался не имевшим места.

Институт экспериментальной биологии (ИЭБ)

ИЭБ был одним из лучших биологических институтов первой половины 20 в. Кольцов воспитал целую плеяду учеников. Среди них: М. М. Завадовский, П. И. Живаго, И. Г. Коган, В. Г. Савич, М. П. Садовникова-Кольцова, А. С. Серебровский, С. Н. Скадовский, Г. И. Роскин, С. Л. Фролова, Г. В. Эпштейн). В 1920-е гг. ИЭБ имел отделения: физико-химической биологии, зоопсихологическое, евгеническое, цитологическое, гидробиологическое, экспериментальной хирургии, культуры тканей, механики развития, генетическое. Кроме того, институт располагал кабинетом микрофотокиносъемки, несколькими биостанциями для летней работы, научной прессой (современный "Журнал общей биологии" является преемником журналов ИЭБ). Институт имел оптимальную численность, допускавшую разнообразие изучаемых проблем (объединенных экспериментальным подходом), а директор имел возможность быть в курсе всех дел, административные структуры составляли минимум. Поддержку ИЭБ оказывали министерства здравоохранения, просвещения, земледелия, а также Ан СССР, МГУ, Издательство медицинской и биологической литературы (Биомедгиз). В 1920-е гг. ИЭБ посещали видные зарубежные ученые: К. Бриджес, Г. Меллер, Дж. Б. С. Холдейн, О. Фогт, У. Бэтсон, Р. Гольдшмидт, З. Ваксман, С. Дарлингтон. Институт получал все ведущие биологические журналы мира, в которых печатались и статьи сотрудников ИЭБ.