Читаем Рожденная веком онлайн бесплатно

Я с удовольствием представляю широкому кругу читателей повествование об одной из молодых и бурно развивающихся наук нашего времени — радиобиологии. Усиление исследований в области молекулярной биологии и физиолого-биохимических основ жизнедеятельности, предусмотренное XXV съездом КПСС с целью ускорения решения важнейших медико-биологических проблем, в полную меру относится и к радиобиологии, изучающей возможности управления реакциями организма на действие ионизирующих излучений, стремительно расширяющих сферу своего влияния на человечество.

Профессор С. П. Ярмоненко известен специалистам своей эрудицией и широкими научными интересами. Ему принадлежат крупные специальные монографии по противолучевой защите и биологическим основам лучевой терапии опухолей. Совсем недавно им выпущено первое капитальное руководство по радиобиологии человека и животных, предназначенное для студентов вузов. Сейчас С. П. Ярмоненко выступил с еще более широкой популяризацией радиобиологии.

Интересно написанная книга несомненно привлечет читателей, в первую очередь молодежь, к самым разнообразным, но одинаково увлекательным аспектам одной из центральных проблем современности. И в этом большая заслуга автора.

Л. А. ИЛЬИН, член-корреспондент АМН СССР, директор Института биофизики Минздрава СССР

Название этой книги в полной мере характеризует научную дисциплину, с которой мы хотим познакомить вас, любознательный читатель.

XX столетию повезло в эпитетах. Ему трижды последовательно присваивали разные имена, причем каждое из них оставалось в силе — атомный век, космическая эра и «золотой век» биологии. Как это часто бывает, первое из наименований оказалось наиболее емким, а потому и правильным, так как есть все основания полагать, что успехи в познании тайн ядра и управлении его энергией окажут решающее влияние на многие проблемы жизни нашей планеты, а также за ее пределами. Радиобиология происходит от латинского слова radius — луч и двух греческих слов: bios — жизнь и logos — учение — наука, изучающая действие ионизирующих излучений на живые объекты, или, как часто говорят,— наука, изучающая радиобиологические эффекты. Последние чрезвычайно разнообразны из-за особых проникающих свойств ионизирующих излучений, для которых, как мы узнаем дальше, не существует абсолютных преград. Поэтому эффекты ионизирующих излучений можно зарегистрировать на любом уровне организации материи — от атомного до организменного.

Так как со времени открытия ионизирующих излучений еще не минуло 100 лет, то и радиобиологию следует считать очень молодой наукой, особенно если учесть, что наиболее бурное развитие она получила в последние три десятилетия. Прежде всего это связано с крупными достижениями ядерной физики, а также ряда смежных дисциплин. Радиобиология является как бы вторым поколением «стыковых» наук, возникающих на перекрестках знаний вследствие их постоянной специализации, дифференциации и взаимного оплодотворения. Основываясь, с одной стороны, на таких фундаментальных дисциплинах, как физика, химия, биология, физиология, цитология и генетика, она, с другой стороны, теснейшим образом переплетена со «стыковыми» науками — биофизикой и биохимией.

В следующей главе мы коротко расскажем о полных драматизма становлении и истории радиобиологии. Здесь лишь обратим внимание на один парадоксальный исторический аспект ее развития — непосредственную связь с самым крупным одномоментным массовым убийством, произведенным с помощью атомных бомб в 1945 году, убийством, ошеломившим мир и вызвавшим к жизни бурный поток научных исследований. Цель их была одна: понять повадки нового коварного врага, с тем чтобы обуздать его и заставить работать на себя, а в случае необходимости обеспечить надежную защиту. Знаменательно, что такой разворот событий был предсказан за 40 лет до этого, на самой заре атомного века, одним из первооткрывателей энергии атомного ядра Пьером Кюри. Выступая 6 июня 1905 года с речью в Стокгольмской академии наук по поводу получения Нобелевской премии за открытие радиоактивности, он произнес поистине пророческие слова: «Можно представить себе, что в преступных руках радий способен быть очень опасным, и в связи с этим следует задаться вопросом: является ли познание тайн природы выгодным для человечества, достаточно ли человечество созрело, чтобы извлекать из него только пользу, или же это познание для него вредно. Я лично принадлежу к людям, думающим, что человечество извлечет из новых открытий больше пользы, чем зла». Как сейчас видно, сбылись обе части предсказания. И все же нужно надеяться, что великий ученый окажется правым: в конечном итоге восторжествует благо.

В настоящее время радиобиология сформировалась в самостоятельную дисциплину, имеющую собственные задачи, предмет исследования, а также специальные методы их изучения.

Радиобиология — наука экспериментальная. Ни одно заключение в ней не принимается на веру, без возможности строгой проверки и воспроизводимости при повторных экспериментах. Исследования, в зависимости от задач, ведутся на молекулярном, клеточном, тканевом, системном и организменном уровне. Весьма распространенным, ставшим классическим модельным объектом радиобиологических исследований на уровне организма является мышь.

Дело в том, что мыши, не являясь высокоспециализированными животными, крайне полезны в исследованиях, имеющих отношение к человеку. Крупнейший авторитет в области лабораторного животноводства У. Лейн-Петтер отмечает, что «приспособившись к созданным человеком условиям среды и источникам питания, они поселились в непосредственной близости к нему и стали в буквальном смысле слова царапаться в дверь его лаборатории. Как захребетники человека, мыши внушали ему постоянное отвращение, но переступив порог лаборатории и надев белые халаты, они стали респектабельными, избалованными и необходимыми ему». Мне довелось в Стокгольме видеть любопытную коллекцию в служебном и домашнем кабинетах крупнейшего шведского радиобиолога Л. Ревеса, работающего в Каролинском институте. Это — парад малых и больших, металлических, каменных, деревянных и пластмассовых мышей и даже залитых в полистерол мышиных мумий. Не случайно этот зверек сопровождает и наше повествование в качестве символа благодарного человечества за раскрытие очередной тайны природы.

В рамках небольшой книжки нет возможности даже бегло рассмотреть все проблемы радиобиологии. Поэтому основное внимание в ней сосредоточено на двух альтернативных аспектах проблемы — вредном и полезном действии ионизирующих излучений. Можно ли, однако, говорить о полезном действии ионизирующих излучений? Можно, ответим мы без тени сомнения. Так же можно, как принято говорить о полезном использовании энергии любого вида. Применительно к атомной энергии это относится не в меньшей степени.

Лето 1976 года выдалось на редкость дождливым. Казалось, что на необъятных про--сторах нашей страны не найдется уголка, где можно насладиться безмятежным отдыхом под ласковыми лучами солнышка. Именно в один из таких пасмурных дней на прибалтийском пляже, где я оказался, путешествуя вдогонку за погодой, мне вспомнилась история Анри Беккереля и возникла мысль написать об этом и всех последующих событиях рассказ в виде путевых заметок по следам великого открытия.

В апреле 1976 года во время пребывания в ГДР мне довелось увидеть сокровища Дрезденской галереи, родину величайших гуманистов Гёте и Шиллера Веймар рядом с Бухенвальдом — позорным следом фашизма, Лейпциг с его памятниками недавнего прошлого и древней старины: мрачным зданием, где проходило судилище Георгия Димитрова, Томас-кирхой с могилой Баха и Ауэрбах-келлером, где Гёте пришла мысль о Фаусте, дворец Сан-Суси — резиденцию прусской военщины и, наконец, Трептов-парк с величественной скульптурой советского воина-победителя.

Посетив эти места с любезными хозяевами — коллегами по совместной работе Клаусом Ноймайстером и Фридрихом Кампрадом, мы вспомнили с ними о том, что ровно сорок лет назад 4 апреля 1936 года в Гамбурге, напротив Рентгеновского института, где много лет трудился один из пионеров медицинской рентгенологии Альберс-Шонберг, погибший от лучевого рака, состоялось открытие мемориала, воздвигнутого германским обществом рентгенологов. На передней стороне колонны, увенчанной лавровым венком, было высечено: «Памятник посвящается рентгенологам и радиологам всех наций, врачам, физикам, химикам, техникам, лаборантам и сестрам, пожертвовавшим своей жизнью в борьбе против болезней их ближних. Они героически прокладывали путь для эффективного и безопасного применения рентгеновых лучей и радия в медицине. Слава их бессмертна».

На остальных сторонах памятника в алфавитном порядке высечены имена 169 человек, умерших к тому времени от мучительных радиационных поражений, вызванных рентгеновскими лучами и радием. Годом спустя их биографии и портреты были помещены в специально выпущенной Майером «Книге почета».

В 1941 году мемориал был дополнен еще двумя памятниками с именами 17 жертв, а в 1959 году «Книга почета», вышедшая вторым изданием, содержала уже 360 фамилий, в том числе 13 наших соотечественников. Но и этот список, к сожалению, оказался не исчерпывающим.

Знаменательно, однако, что за период с 1936 по 1959 год развитие ядерных исследований приобрело гигантские масштабы; в сферу воздействия ионизирующих излучений были вовлечены огромные контингенты людей. Между тем число жертв увеличилось лишь вдвое, причем многие из них погибли вследствие заболевания, возникшего еще в ранние годы, предшествовавшие этому периоду. Причины счастливого диссонанса между резким повышением контактов человека с ионизирующими излучениями и еще более значительным относительным снижением частоты лучевых поражений состоят в успехах новой области знаний — радиобиологии. Мы уже упоминали, что бурному развитию этой науки в значительной степени способствовала угроза ядерной катастрофы, которая с 40-х годов по вине империалистов нависла над миром. Сотни тысяч жертв в Японии, а в последующем повышение радиационного фона в атмосфере планеты выдвинули глобальную неотложную задачу — разработку проблемы противолучевой защиты, которая потребовала изучения механизмов биологического действия ионизирующих излучений.

После беглого экскурса, имевшего целью лишь показать, какой дорогой ценой расплатилось человечество за овладение энергией атома, вернемся к описанию основных исторических событий, памятуя об их огромной значимости для мирового прогресса. В этом наглядный пример драматизма фактов и идей, которыми так богата история радиобиологии, как, впрочем, и всей цивилизации.

Вильяма Конрада Рентгена мировая слава настигла в возрасте 50 лет. Он руководил тогда физическим институтом и кафедрой физики Вюрцбургского университета. 8 ноября 1895 года Рентген окончил, как обычно, поздно вечером эксперименты в лаборатории, помещавшейся этажом ниже его квартиры. Погасив свет, он заметил в темноте зеленоватое свечение, исходившее от кристаллов платино-синеродистого бария. Оказалось, что находившаяся поблизости круксова трубка, обернутая в черную бумагу, осталась под высоким напряжением, которое Рентген забыл выключить перед уходом. Свечение немедленно прекращалось, как только отключался ток, и тотчас возникало, однако, при его включении. Катодные, как и видимые, лучи не проникают сквозь черную бумагу и поэтому Рентгена осенила гениальная догадка о том, что при прохождении тока через трубку в ней возникает какое-то неизвестное излучение, которое он и назвал Х-лучами.

В эту ночь ученый не вернулся домой. Последующие 50 суток также были посвящены напряженной работе. Венцом этого самозабвенного творчества была рукопись, содержащая 17 страниц коротких обоснованных тезисов, которую Рентген вручил 28 декабря 1895 года председателю Вюрцбургского физико-медицинского общества вместе с первым рентгеновским снимком своей руки. В первых числах января 1896 «рентгеновского» года вышла из печати брошюра Рентгена, а в ближайшие недели — ее перевод на русском, английском, французском и итальянском языках.

Русский перевод под названием «Новый род лучей» был выпущен в Петербурге и содержал фотографию первой рентгенограммы руки, произведенной в России 16 января 1896 года.