Реферат - Луи Пастер
Подождите немного. Документ загружается.
П а с т е р
“Он освещает все, к чему прикасается....”
Био
Вторжение в тайны природы
Семья Пастеров жила в Арбуа, куда переехал глава семьи, бывший
наполеоновский солдат Жан-Жозеф Пастер вместе с женой, сыном и
четырьмя дочерьми. Сын родился 27 декабря 1822 года в городке Доле, но
все свое детство провел в городке Арбуа и считал его родным. Он любил
окрестности Арбуа, любил рисовать пейзажи на берегу реки Кюизанс и
удить рыбу, не отличаясь особым усердием в учебе. И вдруг - непонятно,
почему - Луи пристрастился к чтению. Наверное, именно это пристрастие к
печатному слову толкнуло его на тот путь, который стал для него главным:
на путь знаний. Любознательность развивалась в мальчике тем сильнее, чем
больше он читал, и он очень быстро нагнал в успехах своих сверстников, а
вскоре оставил их далеко позади. Судьба мальчика была решена: жизнь в
пансионе Барбэ, подготовка к экзаменам в лицее, а затем Эколь Нормаль -
предмет честолюбивых мечтаний всех лучших учеников Арбуазского
коллежа.
Однако жизнь в пансионе была Луи в тягость. Он решил завершить
учение в королевском коллеже Франш-Конте. Первое, что он сделал,
поступив в этот коллеж - написал портрет одного из новых товарищей.
Портрет был так хорош, что его торжественно выставили в приемной
коллежа. Однако после многочисленных похвал Пастер забросил рисование
и вернулся к наукам.
Философию Пастер слушал у молодого красноречивого
преподавателя, гордившегося тем, что умеет направлять умы своих юных
учеников. Точные науки, наоборот, преподавал престарелый учитель,
которого раздражала любознательность учеников. Этот учитель не раз
возмущенно прерывал Пастера на уроках, когда тот, увлекаясь, засыпал его
вопросами:
- Послушайте, Пастер, вы забываете, что это я должен вас спрашивать,
а не вы подвергать меня бесконечному допросу.
И все-таки, сдавая экзамены, Пастер не заслужил похвал учителей -
его ответы на экзаменах были далеко не блестящими. Через год, когда
Пастер снова сдавал экзамены, теперь на бакалавра математических наук,
по химии он получил оценку “посредственно”.Между тем, он начал
испытывать интерес именно к химии. Поступить в Эколь Нормаль было
довольно сложно. Готовясь к вступительным экзаменам, Пастер слушал
лекции в Сорбонне, а в свободное время много занимался в библиотеке. В
Сорбонне он впервые присутствовал на лекции знаменитого химика Жана-
Батиста Дюма, крупного ученого, умного и блестящего лектора. С тех пор
- 1 -
П а с т е р
химия окончательно заняла первое место в сердце Пастера. У подножия
кафедры Дюма Пастер, по его собственным словам, заразился энтузиазмом
настоящего ученого.
Лицей Сен-Луи он окончил блестяще и был принят в конце 1843 в
Эколь Нормаль. Теперь он получил возможность учиться у второго
знаменитого химика - в Эколь Нормаль преподавал профессор Балар,
прославивший себя открытием брома. Окончив Эколь Нормаль, Пастер
получил право преподавания в высших учебных заведениях. Однако, он
совсем не мечтал о такой карьере. Он никак не желал расставаться с
лабораторией, в которой ощутил свое призвание. На этот раз ему повезло -
он попал в лабораторию Балара.
23 августа 1847 года Луи Пастер защитил две диссертации - по химии
и по физике - на звание доктора наук. Обе диссертации он посвятил своим
родителям. Диссертация по физике называлась “исследование явлений,
относящихся к свойствам жидкостей вращать плоскость поляризации”.
Тема была выбрана не случайно - она являлась введением к изучению
соотношения между кристаллической формой веществ и их химическим
составом. К марту 1848Пастер закончил еще одну работу по
кристаллографии статью “Исследования по диморфизму”.
В марте 1848 Пастер, не имевший понятия ни о характере
происходящей буржуазной революции, ни о ее целях, движимый
патриотизмом, записывается в Национальную гвардию. Продолжалось это
недолго - уже через несколько месяцев Пастер снова дни и ночи сидел в
Эколь Нормаль, склонившись над своими кристаллами.
- 2 -
П а с т е р
Загадки кристаллов
Статья немецкого химика Митчерлиха попалась Пастеру случайно.
Речь шла о кислотах, получаемых из винного камня - винной и
виноградной. Кристаллы кислот и их солей, как писал Митчерлих, имеют
один и тот же химический состав, одну и ту же кристаллическую форму с
одинаковыми углами, то же двойное преломление света. Но раствор винной
кислоты изменяет направление поляризованного луча вправо, а раствор
виноградной оптически совершенно недеятелен. В чем же причина столь
различного поведения одинаковых во всем кристаллов? Тайна привлекла
Пастера.
Повторяя опыты Митчерлиха, он обнаружил то, что упустил маститый
ученый: на кристаллах солей винной кислоты существуют маленькие
дополнительный грани, доходящие только до середины ребер и создающие
неправильность в строении кристалла; такая неправильность называется
гемиэдрией. Очень важным было то, что все гемиэдрические грани
находились у кристаллов винной кислоты справа, и именно вправо
вращался луч поляризованного света. Первая часть опыта окончилась
благополучною
Пастер исследует кристаллы солей виноградной кислоты и получает
одни и те же результаты - кристаллы оптически пассивной виноградной
кислоты тоже гемиэдричны! Пастер впал в уныние - все нужно начинать
сначала. Безо всякого энтузиазма Пастер снова рассматривает под
микроскопом кристаллики виноградной кислоты и замечает в них нечто
новое. Оказывается, гемиэдрия здесь не такая, как в первом случае: если у
винных кристаллов все дополнительные грани расположены справа, то у
виноградных есть и правые, и левые грани. Пастер принимается за
кропотливейшую работу: отбирает из всех осевших на дне раствора
кристаллов те, у которых грани находятся справа и отделяет их от тех, у
которых грани слева. Когда, закончив эту сумасшедшую сортировку,
Пастер снова приготовил растворы - на этот раз отдельно из левых и
правых кристаллов - он увидел то, что ожидал увидеть : “левый” раствор
отклонял луч влево, “правый” - вправо. Понятно, что если один вид
гемиэдрии отклоняет луч вправо, а другой влево, то в результате такого
взаимодействия луч не будет отклоняться никуда.
Его открытие положило начало новой науке - стереохимии, химии о
пространстве, учению о группировке атомов в молекуле и о законах,
управляющих этой группировкой.
15 января 1849 года но направлению Пастер приехал в Страссбург, где
ему предстояло работать профессором химии. Здесь он знакомится с
ректором профессором Лораном и его семьей. Через 15 дней после приезда
в Страссбург он делает предложение дочери Лорана Мари. Пастер считал
себя слишком робким для подобных разговоров, поэтому сделал
предложение в письме, подробно описав все о себе, своих планах. Луи
Пастер и Мари Лоран прожили в браке сорок шесть лет и ни одно облачко
не омрачило их супружества.
- 3 -
П а с т е р
Орудуя своими любимыми левыми и правыми кристаллами, он
однажды заметил некоторый курьез - раствор одной из солей, стоявший в
теплом месте, вдруг помутнел и начал разлагаться. Так Пастер столкнулся с
проблемой брожения. Однако, вряд ли он стал заниматься ею всерьез. Но
судьба распорядилась иначе - он получил назначение в новый университет
в Лилле, в городе, где почти вся промышленность была занята брожением -
производством вина и уксуса. Пастер почти был вынужден заняться этой
областью и вряд ли полагал тогда, что его исследования области
взаимодействия между микроскопическими организмами и средой, в
которой они развиваются, послужат исходной точкой к рождению новой
науки - микробиологии.
- 4 -
П а с т е р
Винный чародей
Новый университет открылся в 1854 году в одном из наиболее
богатых промышленных центров Франции, на собственные средства города
Лилля. Это было красивое просторное здание и, что особо радовало
Пастера, для него была предназначена отдельная лаборатория на улице
Цветов.
Студенты молились на своего блестящего профессора. Лилльские
предприниматели не жалели денег на благое дело и сами почерпнули много
пользы от ученого, который охотно откликался на все их нужды и запросы.
Но особенно вырос авторитет Пастера после того, как он помог фабриканту
Биго.
В бродильных чанах господина Биго Пастер увидел свекольную массу
неестественно серого цвета, из которой получалось совсем мало алкоголя.
Он взял несколько проб и начал их изучать. На первом этапе никаких
выводов Пастер делать нес стал, ограничившись тем, что научил виноделов,
как избавиться от порчи продукта их производства, как распознать в том
или ином чане начало болезни. Вернувшись в лабораторию, он с новым
рвением засел за микроскоп, часами наблюдая развитие и размножение
предельно маленьких микроорганизмов - участников или виновников
молочнокислого брожения.
Развитие и размножение... Но эти свойства присущи растениям и
животным, а никак не химическим ферментам. Стало быть,
микроскопические палочкоподобные существа, которых он обнаружил,
действительно живые организмы. И к тому же, эти микроорганизмы
вызывают определенный вид брожения. Прежде всего нужно доказать. Что
микроорганизмы - не случайные спутники бродильных процессов ; что
именно они- причина брожения.
Пастер заставил себя сосредоточиться только на одной задаче -
научиться выращивать молочнокислые палочки в искусственной среде. Он
перепробовал массу комбинаций для питания этих палочек, но ни одна им
не подходила. В конце концов он скомбинировал странную смесь из сухих
дрожжей, сахара и углекислой извести. В этот питательный бульон он
пустил ничтожной количество палочек и поставил сосуд в термостат. Через
два дня на дне сосуда образовался осадок - капля этого осадка была
заполнена шевелящимися, вибрирующими палочками. Они росли,
развивались, размножались.
Это были первые опыты искусственного изолирования и
культивирования микроорганизмов - первые шаги к созданию
бактериологической техники.
В 1857 году Академия наук получила два сообщения Пастера - о
молочнокислом и о спиртовом брожении. Убедительность опытов и
полная доказательность выводов в этом сложном вопросе поистине были
поразительны.
- 5 -
П а с т е р
Осенью 1857 Лилльский университет простился со своим блестящим
профессором: министр просвещения перевел Пастера в Париж, в Эколь
Нормаль.
30 января 1860 Академия наук присудила Пастеру премию по
экспериментальной физиологии за работы по брожению винной кислоты и
ее изомеров, по спиртовому и молочнокислому брожению. Это было
признанием его заслуг как биолога. Однако во многом еще следовало
разобраться.
Брожение, гниение, разложение... Трудно провести между ними грань,
как трудно провести грань между жизнью и смертью. Почему на
разлагающихся останках животных и растений возобновляется цветение?
Множество живых организмов заполняет мир, потом все это исчезает,
превращаясь в гниющий прах, а потом снова возникает новая жизнь.
Попытки разобраться в тайнах гниения и брожения перешли от философов
к алхимикам. Затем на сцену вышли химики: Ван-Гельмонт, Лавуазье,
Каньяр-Латур, Шванн. Пастер не мог остаться в стороне. Несколько лет он
посвятил созданию биологической теории брожения. Он доказывал, что
бродильные процессы не идут сами собой, не подчинены слепому случаю, а
вполне управляемы, их можно изменять и улучшать.
В 1864 году в родных местах Пастера случилась беда - знаменитые
вина, основная статья дохода этой области Франции, гордость города
Арбуа, вдруг “заболели”: начинали мутнеть, прокисали, словом,
становились совершенно непригодными к употреблению. Пастер решил
помочь виноделам. В пастеровской лаборатории появились непривычные
предметы - батареи бутылок с различными винами. Микроскоп -
единственный потребитель этого богатства - показывал восторженному
Пастеру именно то, что тот ожидал увидеть. Вязкое вино населяли
существа, похожие на бусинки; в кислом вине сплетались длинные тонкие
нити; в прогорклом - бегали бесформенные существа. Наступил день, когда
Пастер поразил парижан фокусом, которые он так любил. Он брал каплю
вина из бутылки, принесенной кем-нибудь из публики, клал ее под
микроскоп и с видом чародея изрекал:
- Горькое... Кислое.... Почти безвкусное ....
Язвительно ухмыляясь, владелец “брал пробу” и, тут же сплевывая
вино, с изумлением констатировал :
- Верно!
Однако, фокусы не решали проблемы. Пастер понимал, что
заболевшее вино “вылечить” невозможно. Значит, задача заключается в
том, чтобы предохранить вино от порчи, в том, чтобы создать невозможные
условия для жизни микроорганизмов, но при этом никак не нарушить
нормальное состояние вина.
Именно в этом и заключалась трудность. Нельзя обрабатывать вино
ядовитыми веществами, нельзя его кипятить и невозможно добиться
полной герметизации при производстве.
После многих неудачных попыток Пастер напал на верное средство.
Оно Оказалось до обидного простым: достаточно было в течение
определенного времени продержать вино при температуре 60 градусов, как
- 6 -
П а с т е р
все находящиеся в нем возбудители прекращали свое существование. Вино
от такой обработки нисколько не меняло вкус и уже никогда не портилось,
сколько бы времени не находилось в закупоренной бутылке. Способ
оказался универсальным. Этот способ применяют при обработке молока,
приготовлении консервов, не говоря о пиве, уксусе и вине.
Этот способ называется пастеризацией. Что такое пастеризация, знают
все, но мало кто знает, что своим существованием пастеризация обязана
Пастеру.
Через три года, в 1867 году, пастеровский метод получил широкое
признание: на Всемирной выставке Пастеру была присуждена высшая
награда за исследования по вину.
Прозорливость Пастера была поистине гениальной. Он понимал, что
эти незримые микроорганизмы населяют мир в количестве, неизмеримо
превышающем количество людей, населяющих земной шар. Они есть везде,
где только существуют органические или неорганические соединения,
необходимые им для питания. И как бы их не называли, эти организмы
настойчиво требуют, чтобы с ними считались. Пастер с самого начала знал,
к чему приведут эти счеты. Он не собирался ограничиваться
восстановлением доходов Франции от производства вина. Он намеревался
спасать человеческие жизни.
- 7 -
П а с т е р
Живое и мертвое
Перво-наперво нужно было решить сложнейший вопрос - каково
происхождение микробов. Вопрос стар как мир. Лукреций, Виргилий,
Овидий утверждали самозарождение. Ван-Гельмонт предлагал создавать
мышей из грязного белья. Итальянец Буонани ко всем этим фантастическим
сообщениям добавил свое: бабочки превращаются в птиц. Только в 1651
году появилась книга Вильяма Гарвея “О рождении животных”. В ней было
доказано, что все живые существа возникают от себе подобных. После
Гарвея итальянский врач Франческо Реди еще больше поколебал теорию
самозарождения. Он сделал очень простой опыт: взял два кувшина и
положил в них по куску мяса. Один кувшин оставил открытым, другой
прикрыл обычной кисеей. В открытый кувшин налетели мухи, и через
некоторое время из отложенных яиц вылупились черви. В закрытом
кувшине ничего подобного не наблюдалось. Среди сторонников теории
самозарождения были зоолог Бюффон и натуралист Нидхэм, ее
противниками были Шванн, Гельмгольц и русский бактериолог
М.М.Тереховский. Нидхэм варил бульон из куска мяса, наливал его в
бутылку, плотно закупоривал ее и погружал в горячую золу. Бульон
закипал.
- Нет такого живого существа, - докладывал Нидхэм лондонскому
королевскому обществу, - которое могло бы выдержать подобную
процедуру и остаться живым. Между тем, через несколько дней в бутылке
было полно инфузорий. Значит, живые существа самозарождаются из
мясного бульона!
Пастер не мог принять на веру никакое доказательство
самозарождения. Весь его опыт опровергал эту теорию. У него не было
сомнений, что зародыши микробов проникают в сосуды с растворами
извне, нужно было доказать это опытами.
Прежде всего Пастер ухватился за ... воздух. Микроскопировать
воздух - вот лозунг, который на несколько лет вперед определил
деятельность его маленькой лаборатории. Нужно доказать, что именно из
воздуха попадают зародыши в настои, превращаются в зрелые особи и
производят себе подобных. Пастер засунул в стеклянную трубку кусок
обычной ваты и пропустил через нее воздух. Вата почернела от осевших на
ней пылинок. Пастер исследовал эти пылинки и перед ним открылся целый
мир микроскопических существ. Но как они ведут себя в растворах?
Пастер и Дюкло проделали несчетное число опытов,
подтверждающих, что если воздух не загрязняет раствор, жидкости
остаются чистыми. Они брали сосуды со свежими бульонами, отламывали
кончик трубки и заталкивали кусочек ваты так, чтобы она не соприкасалась
с бульоном. Жидкость оставалась свежей неделю, две. Тогда они наклоняли
сосуд, вата падала в жидкость и через 24 часа жидкость становилась
мутной.
- 8 -
П а с т е р
Год просидели Пастер и Дюкло над этими опытами. Они варили самые
разные настои, как опытные повара, придумывали способы загрязнения или
стерилизации сосудов, до рези в глазах смотрели в микроскоп. В результате
на свет появилась статья Пастера, в которой он утверждал, что
единственным источником жизни является зародыш.
Весной 1864 года в огромной зале Сорбонны состоялась лекция
Пастера о самозарождении. Зал был переполнен, публика теснилась в
коридорах и проходах. Пастер показал публике невероятное количество
пылинок, роящихся в воздухе, продемонстрировал сосуд с чистым отваром,
хранящимся несколько лет. Вся Сорбонна аплодировала ему.
Не только своим слушателям внушил Пастер страх перед пылью, он и
сам теперь ее всячески остерегался. Он тщательно мыл в стакане с
кипяченой водой каждую вишню, поданную на десерт, а потом, по
рассеянности, залпом выпивал эту наполненную микробами воду. Мадам
Пастер улыбалась тихонько, а дети зажимали рты салфетками, чтобы
заглушить смех.
Вскоре Пастера назначают заведующим кафедрой химии в Сорбонне,
откуда уходил его учитель Балар. А 5 сентября 1867 года он пишет
докладную записку императору Наполеону с просьбой выделить
средства на постройку обширной лаборатории. Наполеон повелел
министру просвещения удовлетворить просьбу Пастера. После всяческих
проволочек и коллизий, постройка действительно началась. Но Пастер не
смог воспользоваться лабораторией. Грянула война и по настоянию друзей
он выехал из Парижа. Только через 20 лет Пастер, наконец, получил
достойное помещение. Но оно было построено не на средства министерства
финансов. Институт Пастера построили простые люди всего мира в
благодарность за те благодеяния, которые оказал им ученый.
- 9 -
П а с т е р
Помочь червям !
Пастер задумал новую серию исследований, когда его прервал Дюма.
- Дорогой Пастер! Я пришел к вам за помощью! Вся надежда на вас!
Вы должны спасти крестьян от голода, а промышленность от разорения!
Шелковичные черви страдают какой-то повальной болезнью.
Пастер никогда не думал, что болезнь каких-то червей может довести
великого ученого до такого состояния - Дюма не скрывал слез. Пастер не
мог даже припомнить видел ли он когда-нибудь этих самых червей, но
отказать учителю было выше его сил.
Тутовое дерево попало во Францию из Китая. Начиная с 1700 года
Франция ежегодно получала около 6 миллионов килограммов коконов.
Через сто лет эта цифра поднялась до 20 миллионов килограммов.
Шелковица оправдала свое название “золотое дерево”. А потом нагрянула
беда. Яйца, гусеницы, куколки - все было поражено болезнью.
Пастер и его помощники кинулись искать литературу. Ее было мало,
но кое-что они все же узнали. Причину эпидемии искали в чем только
можно - в погоде, климате, заболеваниях тутового дерева. Червей лечили
наугад - серой, золой, сажей, дегтем, предлагали даже поить их водкой.
Черви терпели все эти издевательства и продолжали болеть. К тому дню,
когда Дюма пришел в лабораторию Пастера, французское шелководство
вырабатывало четверть обычной выработки шелка.
6 июня 1865 года Пастер с женой и два его лаборанта - Жерне и Майо
- выехали на юг страны, в город Алэ. Начались поиски. Без конца под
микроскоп клали бабочек, куколок, червей. Получались противоречивые
данные6 почти все явно больные черви не имели паразитов; почти все явно
здоровые имели.
Работу прервала смерть отца, а следом и младшей дочери Пастера,
Камиллы. Примерно через полгода от рецидива тифа скончалась
двенадцатилетняя Сесиль. Единственным, что могло отвлечь его от
тягостных мыслей и переживаний, стала работа.
В феврале 1866 года Пастер возвращается в Алэ, чтобы проверить
правильность прошлогодних опытов и выводов. Адрес пастеровской
лаборатории к тому времени стал так известен, что его буквально забросали
письмами с самыми неожиданными советами и рецептами борьбы с
пебриной - болезнью шелкопряда.
Предложения Пастера были предельно просты. Нужно убивать
больных куколок. Как узнать больны ли они? Достаточно отобрать сотню
коконов, согреть их, чтобы ускорить выход бабочек и исследовать под
микроскопом. Паразитов на этих бабочек настолько легко увидеть, что
любой ребенок справиться с таким делом.
Через год Пастер снова приехал в Алэ, чтобы посмотреть, что же
вышло из прошлогодних опытов. Предсказания его сбывались. В тех
хозяйствах, которые поверили ему и в прошлом году отобрали здоровую
грену дела начинали налаживаться. Пастер провел еще несколько опытов и
доказал, что здоровые черви заражаются от близости с больными - пебрина
- 10 -