Биография Луи Пастера

Вступление

Человеком, которому было суждено  проникнуть в тайну мира болезнетворных микробов, познать его в истинном свете и покорить его, оказался Луи  Пастер. Луи Пастер сыграл великую  роль в развитии современной науке. Его труды в область микробиологии  и химии дали  возможность всему  миру по-другому взглянуть на жизнь. С появлением книги Дарвина "Происхождение  видов" вновь встал вопрос о  том, как же все-таки возникла жизнь  на Земле. Французская Академия наук в 1859 г. назначила специальную премия за попытку осветить по-новому вопрос о самопроизвольном зарождении. Эту премию в 1862 году получил знаменитый французский ученый Луи Пастер.

Пастер провел эксперимент, соперничавший по простоте со знаменитым Реди.

Пастер своими опытами  доказал невозможность самопроизвольного  зарождения жизни. Представлениям о "жизненной  силе" - витализму - был нанесен  сокрушительный удар.

Наиболее вдохновенные слова  о нем принадлежат замечательному русскому ученому Клименту Аркадьевичу Тимирязеву. О смерти Пастера он писал «И вот перед нами картина, до сих пор невиданная. Сходит в могилу простой ученый, и люди — не только ему близкие, не только земляки, но представители всех стран и народов, всех толков, всех степеней развития, правительства и частные лица — соперничают между собой в стремлении отдать успокоившемуся работнику последнюю почесть, выразить чувства безграничной, неподдельной признательности».

Биография Луи Пастера

Луи́ Пасте́р (правильно Пастёр, фр. Louis Pasteur; 27 декабря 1822, Доль, департамент Юра — 28 сентября 1895, Вильнёв-л’Этан близ Парижа) — французский микробиолог и химик, член Французской академии (1881). Луи вырос в большой дружной семье. Отец Пастера, не получивший никакого образования, почти неграмотный человек, мечтал видеть сына образованным мужчиной и старался развить в нем стремление к знаниям. Сын радовал его своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Луи много читал, любил рисовать, но, пожалуй, ничем особенно не выделялся из среды своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением позволяли предвидеть в нем будущего ученого.

Несмотря на слабое здоровье и недостаток средств, Луи Пастер с успехом  завершил обучение сначала в колледже в Арбуа, а затем в Безансоне Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую нормальную школу, готовящую учителей для средней школы. Луи особенно увлекся химией и физикой. В школе он слушал лекции Балара. А знаменитого химика Жана Батиста Дюма ходил слушать в Сорбонну. Работа в лаборатории захватила Пастера. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе. Закончив школу в 1847 году, Луи Пастер сдал экзамены на звание доцента физических наук. А спустя год защитил докторскую диссертацию. Тогда Пастеру еще не было и двадцати шести лет, но он уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов. Молодой ученый дал ответ на вопрос, который до него оставался нерешенным, несмотря на усилия многих крупнейших ученых. Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ. Это выдающееся открытие привело в дальнейшем к возникновению стереохимии — науки о пространственном расположении атомов в молекулах. В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года и даже вступил в Национальную гвардию. В 1849 году Пастер женился на Мари Лаурен. У них родились четверо детей. Но двое их них, к сожалению, умерли совсем маленькими. Их семейные отношения были образцом для подражания. Луи и Мари уважали другу друга, ценили юмор. В 1854 году Луи Пастера назначают деканом факультета естественных наук в Лилле. Со свойственной ему острой наблюдательностью. Пастер заметил, что асимметричные кристаллы встречаются в веществах, образующихся при брожении. Он заинтересовался явлениями брожения, стал изучать их, и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер — химик и физик — впервые прикоснулся к увлекательной области биологии. Пастер проявил себя талантливым художником, его имя значилось в справочниках портретистов XIX века. Он оставил портреты своих сестёр и матери, но, в связи с увлечением химией, заниматься живописью бросил.

Научная деятельность Луи  Пастера

Темой первой работы Луи  Пастера (1848), обратившей на себя внимание, послужило исследование винных кислот. Пастер показал, что оптическая деятельность правой и левой винной кислот стоит в связи с различием в их кристаллической форме; вместе с тем ему удалось разложить виноградную кислоту на правую и левую (см.) винные кислоты и таким образом правильно объяснить ее природу и ее оптические свойства. Оптическую активность правой и левой винных кислот Пастер свел на дисимметрию их молекул.

Эта первая работа Пастера  имела важные результаты. Во-первых, в науку введено было понятие  о молекулярной дисимметрии. Через 25 лет (в 1874 г.) после этих работ Пастера возникло новое учение, стереохимия (см.), т. е. учение о пространственном расположении атомов в частице (Ле-Бель, Ван-т'Гофф), в основании которого лежит понятие о несимметричном атом углерода: эта идея коренится в первой работе Пастера. Во-вторых, Пастер указал способы для разделения оптических изомеров, нашедшие себе применение в науке: действие низших организмов, получение соединений с другими оптически деятельными телами. При выяснении своего учения об оптических изомерах Пастер высказал широкое и оригинальное обобщение относительно значения дисимметрии в природе. Результатом действия дисимметрических сил в организмах (клеточная дисимметрия) являются оптически деятельные тела, образование которых, по мнению Пастера, невозможно в лабораторных условиях. Однако, дальнейшие научные исследования показали, что дедукция Пастера не верна.

В настоящее время лабораторным путем получено много оптически  деятельных продуктов из простейших веществ, лишенных оптической деятельности. Во всяком случае, руководясь своей идеей, Пастер нашел несколько ценных фактов: например, он показал ошибку Дессеня, утверждавшего, что ему удалось получить аспарагиновую и яблочную кислоты, вполне тождественные с находящимися в природе; руководясь ею же, Пастер пришел к мысли попробовать действие организованных существ на оптически деятельные тела; это привело его впоследствии к вопросу о брожениях. К указанному же периоду относятся еще несколько чисто химических работ Пастера: над обыкновенным амиловым спиртом и др. Вслед затем он обращает свои исследования на явления брожения. В 1857 г. появляется его работа, в которой Пастер целым рядом остроумных и точных опытов доказывает, что спиртовое брожение сахара есть процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков, которые питаются и размножаются на счет бродящей жидкости. Не весь сахар при брожении превращается в спирт и углекислоту, а часть его тратится на постройку дрожжевых клеток и на образование побочных продуктов, каковы глицерин и янтарная кислота. При выяснении этого вопроса Пастеру предстояло опровергнуть господствовавший в то время взгляд Либиха на брожение, как на механико-химический акт. Ферменты, по взгляду Либиха, суть легко распадающиеся органические тела, разложение которых попутно вызывает распадение бродящей жидкости. Особенно убедительны были опыты Пастера, произведенные с жидкостью, содержащей чистый сахар, различные минеральные соли, служившие пищей бродильному грибку, и аммиачную соль, доставлявшую грибку необходимый азот. Грибок развивался, увеличиваясь в весе; аммиачная соль тратилась.

По теории Либиха, надо было ждать уменьшения в весе грибка и  выделения аммиака, как продукта разрушения азотистого органического  вещества, составляющего фермент. вслед затем Пастер показал, что и для молочного брожения также необходимо присутствие особого фермента, который размножается в бродящей жидкости, также увеличиваясь в весе, и при помощи которого можно вызывать ферментацию в новых порциях жидкости. Изучение масляного брожения привело к открытию важного факта в микробиологии: Пастер показал, что микробы масляного брожения (вибрион масляный, vibrion butirique) может развиваться только в отсутствии воздуха. Этот факт дал возможность установить два типа бактерий: аэробных, требующих для своей жизни воздуха, и анаэробных — развивающихся в его отсутствии. Изучая условия различных брожений, Пастер разрабатывает методы исследования, приготовление культур, нужных для развития ферментов, и вполне овладевает этими бесконечно малыми существами, которые в его руках становятся уловимыми и доступными исследованию.

В 1853 г. Пуше представил в Парижскую акад. наук работу, содержащую совокупность данных, подтверждавших, по его мнению, с несомненностью возможность самозарождения. Ввиду этого Академия назначила тему на премию: "Пролить удачными опытами новый свет на вопрос о самозарождении". Пастер решил работать над этим вопросом, хотя Биo и Дюма отговаривали его от этого. Ему удалось доказать, что всякий раз, когда при опыте была устранена всякая возможность проникновения зародышей в способную изменяться жидкость (растительный или животный настой, отвар сена, мяса), последняя оставалась неизмененной. Фильтруя атмосферный воздух через пироксилиновый фильтр, растворяя фильтр в смеси спирта и эфира и исследуя под микроскопом остающуюся атмосферную пыль, Пастер показал, что этой пылью можно вызывать различные брожения и изменения в легко изменяющихся жидкостях. Сторонники самозарождения утверждали, что кислород является возбудителем жизни в жидкостях, способных легко изменяться. Пастер оставлял такие жидкости в баллонах, снабженных открытыми узкими изогнутыми горлами, по которым мог диффундировать воздух и показал, что жидкости могут долго сохраняться в этих условиях, так как зародыши, попадающие из воздуха, остаются на стенках горла.

Пастер дал методы более  верной стерилизации, показав, что иногда недостаточно нагревать вещество до 100°, чтобы убить в нем всех зародышей, но что приходится нагревать до 105°, 110° и даже выше. Пуше говорил, что если принять мнение Пастера для объяснения различного рода изменений, какие можно наблюдать и которые легко объясняются по гипотезе самозарождения, то в каждом пузырьке воздуха должно бы быть такое количество зародышей, что "он оказался бы плотнее железа". Пастер опытным путем вполне отчетливо ответил на поставленный Пуше вопрос о распределении зародышей в атмосфере. Он брал 20—40 запаянных баллонов с прокипяченной стерилизованной жидкостью, переносил их в местность, где хотел определить, насколько воздух богат зародышами, и вскрывать их там. Наружный воздух входил при этом в баллоны. Затем Пастер быстро запаивал баллоны. Конечно, при этом устранялись все посторонние факторы, которые могли бы занести зародышей. По числу баллонов, в которых с течением времени жидкость мутилась, можно было судить о содержании зародышей в исследуемом воздухе. Подобные опыты были произведены Пастером в различных местностях и подтвердили предположения, которые можно было сделать априорно. Оказалось, что воздух сырых и низких мест богат микроорганизмами, напротив воздух горных стран, особенно ледников, где очень слаба органическая жизнь, содержит наименьшее их количество. Пастер предложил повторить эти опыты перед комиссией, прося и Пуше со своей стороны сделать то же самое.

Пуше и его сторонники отказались, а опыты Пастера, проделанные перед комиссией, все удались. Работы Пастера по вопросу самозарождения имели громадное значение для развития и применения антисептических методов в хирургии. Английский хирург Листер, которому антисептика обязана правильной постановкой, писал Пастер, что в выработке антисептических методов он руководился его работами. Во всех работах Пастера можно видеть тесную связь между теоретической стороной исследуемого им вопроса и практическими применениями полученных выводов.

Пастер всегда спешил перейти  от вывода к практике, от теории к  жизни. Изучив причины брожения алкогольного, масляного и молочного, освоившись с новыми методами исследования на вопрос о самопроизвольном зарождении, он далее переходит к вопросам, имеющим важное промышленное значение — к изучению условий образования  уксуса и к изучению болезней вина. Либих, знакомый с немецкими способами  фабрикации уксуса, объяснял превращение  спирта в уксус непосредственным окислением спирта под влиянием кислорода  воздуха на стружках, которые применяются  при этом и которые играют, по мнению Либиха, роль пористого тела, сгущающего воздух, подобно губчатой платине. Пастер, наблюдавший французский  способ получения уксуса в Орлеане, пришел к совершенно иному взгляду  на объяснение этого процесса. Он показал, что окисление спирта в уксус происходит под влиянием особой бактерии (Mycoderma aceti), нуждающейся для своего развития в кислороде (аэробная), быстро размножающейся на поверхности вина, которое превращается в уксус, и обладающей громадной ферментирующей силой. Изучив условия, наиболее благоприятные для правильного развития этого организма, Пастер мог дать рациональные правила для фабрикации уксуса.

Вслед за изучением условий  производства уксуса Пастер обратился  к изучению болезней вина. Ему удалось  выяснить причины различных вредных  изменений, которым подвергается вино (см. Болезни вина): он показал, что каждое из этих изменений зависит от специального микроба, который живет на счет той или другой составной части вина и производит характерное изменение в его составе и вкусе. С другой стороны, Луи Пастер доказал, что так называемое старение вина зависит от медленного поглощения кислорода. Пастер дал указания, как совместить условия, наиболее благоприятные для правильного старения вина, с условиями предохранить вино от развития вредных микроорганизмов. Пастер предложил практические меры, способные предохранить вино и пиво от порчи. Прогревание их при 60—70°С убивало микробов, не портило вкуса и предохраняло от скисания. Этот метод, получивший название пастеризации, широко используется в пищевой промышленности и в настоящее время. 
Открытие Пастера, связанное с доказательством роли микроорганизмов как причины возникновения различных гнилостных процессов, имело значение для развития медицины и, в частности, хирургии. Оно дало возможность знаменитому английскому хирургу Джозефу Листеру предложить систему мер, обеспечивающих защиту ран от попадания в них микробов, и тем самым предохранить больного от возникновения различных воспалительных процессов. Листером были предложены методы антисептики и асептики, противогнилостного лечения ран с помощью местного применения химических средств, а также способы уничтожения микробов в окружающей среде.

В 1865 г., по настоянию Дюма, Пастер приступил к изучению болезни шелковичного червя, которая в течение многих лет с 1849 г. составляла огромное бедствие юга Франции. В период 1865—1869 гг. Пастер уезжал каждое лето в Але и работал здесь над этим вопросом в маленьком домике, где у него была устроена червоводня. В работе ему помогали жена, дочь и ученики по Ecole Normale: Дюкло, Жерне, Мальо и Ролен. Он доказал, что найденная в больных бабочках прежними исследователями "тельца" представляют истинную причину известной болезни червя, пебрины, что эта болезнь заразительна и наследственна. Он нашел далее, что кроме пебрины шелковичный червь поражается еще другой болезнью, летаргией, которая также вызывается развитием в нем особой бактерии (летаргийной или флашери). Пастер высказал убеждение, что с болезнью летаргии можно бороться гигиеническим уходом за червями, а с пебриной — отбором здоровой, хорошей грены. По предложению Наполеона, Пастер применил способ своей культуры в императорском имении около Триеста. Результаты прекрасно оправдали взгляды Пастера.

В 1871 г. Пастер в лаборатории своего ученика Дюкло, в Клермон-Ферране, предпринял исследование, касающееся пива. Ему удалось разъяснить очень интересное явление, которое было наблюдаемо Байлем в 1857 г. Плесневый гриб Mucor mucedo, развивающийся обыкновенно в форме мицелия, будучи погружен в сахарный раствор без доступа кислорода, вызывает спиртовое брожение — на дне сосуда в жидкости вместо нитей мицелия оказываются круглые или овальные почкующиеся клетки, которые Байль принял за дрожжи. На это явление он смотрел как на превращение мукора в дрожжи. Пастеру удалось показать, что мукор, вызывая в отсутствии кислорода воздуха спиртовое брожение сахаристой жидкости, остается мукором, но принимает новую форму, напоминающую дрожжевые клетки. Эта форма есть только приспособление грибка к особенным условиям жизни. Этот факт дал возможность Пастеру сделать широкое обобщение относительно брожения: брожение есть жизнь в отсутствии воздуха.

Одновременно, с этим Пастер показал, что и дрожжи изменяют свою ферментационную функцию, в зависимости  от того, развиваются ли они в  присутствии или отсутствии воздуха  и что для дрожжей также  эта функция связана с анаэробной жизнью. При таком взгляде на брожение "каждая живая клетка, нуждающаяся  в кислороде и не находящая  этого газа в свободном состоянии, но способная заимствовать его от веществ, содержащих кислород в своем  составе, явится для этих веществ  ферментом". Действительно, этим Пастер объяснил образование спирта в свежих виноградных гроздьях, погруженных  в атмосферу угольной кислоты, при  отсутствии дрожжей. — Точными экспериментами Луи Пастера расследовал появление дрожжевых спор в природе в период созревания винограда.. Ему удавалось предохранять некоторые лозы от заноса дрожжей при помощи парников и окутывания ватой, прогретой до 150°. "Не позволительно ли думать по аналогии, — говорит он по этому поводу, — что придет день, когда простые предохранительные меры будут останавливать бичи, которые производят громадные опустошения и наводят панический страх на население, каковы желтая лихорадка в Сенегале и долине Миссисипи или бубонная чума на берегах Волги". — По окончании работы над пивом он и обращается к изучению заразных болезней, в учении о которых ему пришлось произвести громадный переворот.