Характер биологии XX века | Интересные факты

Характер биологии XX века

Характер биологии XX века

Тем не менее биологическая наука в XX веке развивалась довольно неуверенно, ощупью. Круг ее проблем настолько широк и многообразен, что трудно было бы ожидать здесь таких же простых и потрясающих открытий, какие были сделаны в физической науке, хотя некоторые открытия все же имели место, в частности получила объяснение деятельность энзимов, или физиология растительных гормонов. Вообще, однако, изучаемые биологией явления настолько разнообразны и сложны, а организация их изучения настолько случайна, что прогресс ее в XX веке носил характер непрерывного взаимодействия отдельных достижений в различных областях этой науки. Не было ни одного момента, когда можно было бы сказать, что здесь осуществлено какое-то общее решающее изменение, и тем не менее нельзя не отметить некоторых совершенно очевидных и серьезных успехов, в частности в области биохимии, эмбриологии, генетики, физиологии, координации нервной деятельности, в изучении поведения и экологии.

Даже в XX веке прогресс биологии по прежнему задерживался старыми препятствиями, которые физические науки встретили на своем пути и преодолели еще в XVII и XVIII веках, а именно сопротивлением всех сил невежества, объединившихся под флагом благочестия и традиции. Биология все еще усиленно занята расчисткой концепций, унаследованных от века магий. Она слишком близка нашим личным и общественным интересам, самой структуре и деятельности наших тел, чтобы быть столь же свободной от человеческих страстей и влияния общественных форм, насколько были свободны физика и химия даже в более раннее время. Мы видели, как в предшествовавшие времена эти внешне далекие человеку области представляли собой арену самой ожесточенной полемики. В наши дни в таком положении находится биология; выиграна только одна крупная битва, битва за наличие эволюционного развития, однако предстоят еще другие бои — за то, каким образом происходит эволюция и как началась жизнь на земле.

Вопросы генетики, вопросы населенности, вопросы снабжения продовольствием и сельского хозяйства все еще представляют собой — и сейчас, быть может, даже больше чем когда-либо в истории человечества,—проблемы политические, причем все они требуют различного подхода к биологическим проблемам. Поэтому было бы бесполезным ожидать, даже в середине XX века, какого-либо единодушия в биологии по отношению даже к простейшим общим принципам. Биология все еще остается хаотическим предметом. Великим упрощающим обобщениям еще предстоит свершиться.

ОТВЕТ БИОЛОГИИ НА ВЛИЯНИЕ ОБЩЕСТВА

На подступах к созданию современной биологии наметилось несколько различных направлений. Интерес к систематизированной зоологической и ботанической систематике, который из-за полемики о дарвинизме был в XIX веке преобладающим, по прежнему существует, однако уже гораздо меньше способствует развитию биологии. Значительно возросло влияние медицины, сельского хозяйства и новой биологической промышленности. Многие из открытий и в еще большей степени изменения во взглядах, превратившие биологию середины XX века в совершенно новый предмет, были порождены попытками удовлетворить потребности практики.

Медицина

Влияние медицины на основополагающие проблемы биологии было преобладающим. Только в нынешнем веке влияние науки на медицинскую практику, порожденное первыми шагами Пастера и Клода Бернара в XIX веке, начало по-настоящему сказываться. Медицина стала теперь зависеть в отношении своего снабжения от отраслей крупной химической и инструментальной промышленности, а в отношении своих пациентов она становилась все теснее связанной с органами государственной власти. Фармацевтика из коллекции чистых или взятых в соединениях сильно действующих минеральных солей превратилась в научную промышленность, имеющую притом немаловажное значение даже с чисто коммерческой точки зрения.

С великим достижением XX века—появлением антибиотиков, как синтетических вроде сульфамидных препаратов, так и естественных вроде пенициллина,—фармацевтика начала оказывать положительное влияние на весь прогресс биологической науки, направив ее на познание химических процессов, лежащих в основе жизни. Разница между ее нынешним влиянием и тем, которое, как мы видели, она оказывала в прошлом в связи с потребностью изыскивать и приготовлять лекарства, заключается в его росте и действенности. Мы все еще очень далеки от рациональной фармакологии, которая сделает известным ие только эффективность лекарства, но также и точный биохимический способ его действия. Только в этом случае будет возможным научно управлять происходящими в организме человека процессами, возвращать и сохранять человеку здоровье. С другой стороны, мы раз и навсегда отбросили все прежние философские и магические обоснования свойств лекарств, которые в течение стольких столетий господствовали в медицине и направляли науку по ложному пути.

Питание

В начале XX века относительно заброшенный аспект медицины—диетическое питание — немедленно выдвигается на первый план и становится наукой о питании. Изучение питания должно было привести к крупному открытию— открытию спутника пищевых факторов—витаминов. Вместе с тем пришло и знание того, какое количество и какие виды пищи должны потреблять люди, чтобы сохранить здоровье и даже жизнь. Это явилось основой для обследования питания и кампаний по вопросам питания эпохи кризиса 30-х годов. Работа таких пионеров этого дела, как Мак-Гонайл, Ле Гро Кларк и Бойд Орр, привела к установлению минимальных норм, подобных нормам, установленным Лигой Наций в 1936 году. Наконец, из-за необходимости поддерживать готовность к войне и самой войны этими вопросами были вынуждены заинтересоваться даже правительства, которым пришлось принять меры к обеспечению продовольствием своих военных и промышленных людских ресурсов. А это в свою очередь имело непосредственное влияние иа важнейшую и старейшую биологическую промышленность—земледелие, а также на вновь созданную пищевую промышленность.

Пищевая промышленность

Уже к концу XIX века продовольствие для новых крупных городов не шло непосредственно с ферм к столу. Снабжение людей пищей все в большей степени зависело от промышленности, занятой ее обработкой, и эта промышленность принимала с течением времени все более научный характер. Такое положение было вызвано отчасти просто погоней за прибылями, отчасти же тем обстоятельством, что скандалы, связанные с плохо приготовленными и подделанными продуктами, побудили общественную совесть ввести соответствующее законодательство и жесткий контроль в этой области. Рост пищевой промышленности привел к созданию рациональной системы сохранения и приготовления пищи. С фабрик новые методы начинают переходить и в быт. Искусственное охлаждение, введенное сначала па холодильных складах, проникло затем в кухню, и стряпня, эта старейшая отрасль химии, находится сейчас по меньшей мере на пути к приобретению научного характера. Несмотря даже на то, что приготовление пищи все меньше и меньше происходит дома, то, что здесь делается, неизбежно будет становиться все более научным— хотя бы только в целях экономии времени, не вызывая при этом потери вкусовых качеств.

Борьба с паразитами

Питание представляет собой только один из новых аспектов общественного здравоохранения, побудивших прогресс биологии. Победа над разносимыми водой болезнями, одержанная благодаря введению санитарии, явилась важнейшим достижением XIX века. Победа над еще более тяжелыми по своим последствиям болезнями, разносимыми насекомыми,— над малярией, тифом, желтой лихорадкой и чумой, одержанная с помощью сочетания технических и химических методов,—не менее важное достижение XX века, явившееся непосредственным результатом тяги к более интенсивной эксплуатации колониальных стран появившимся империализмом. Эта попытка значительно ярче прежних выявила необходимость объединенного наступления на этот бич человечества. Многие отрасли биологических наук, такие, как энтомология и экология, получили при этом новый стимул для своего развития, а некоторые из них, подобно эпидемиологии и паразитологии, были, по сути дела, чуть ли не заново созданы для нужд этой борьбы.

Клиническая медицина оказала огромное влияние на биологическую науку также благодаря новому осознанию необходимости ее помощи в деле понимания и борьбы с болезнями. По сути дела, самый успех науки в борьбе с эпидемическими болезнями послужил причиной усиления внимания к хроническим заболеваниям, таким, как ревматизм и болезни сердца, а также к последствиям возрастающего числа нарушений правильной деятельности организма н несчастных случаев, вызванных механизированной цивилизацией. Так, например, кроме увеличения числа дорожных катастроф, распространение автомобильного транспорта на всем земном шаре привело также к развитию желудочных заболеваний среди шоферов-профессионалов.

Медицина и война

Чрезвычайный случай представляет собой бедствие войны, которое принесло с собой миру в этом столетии больше смертей, увечий и болезней, чем в любое другое время. Как это ни парадоксально, настоятельные нужды войны привели к большему напряжению научных усилий в области превентивной и паллиативной медицины, чем когда-либо в мирное время. Именно в ходе войны были впервые испытаны методы создания запасов крови и сыворотки. Именно для нужд войны в кратчайший срок были созданы и использованы в огромных масштабах такие новые сильнодействующие лекарства, как пенициллин, или такие средства от насекомых, как ДДТ. Большое .содействие нашему знанию деятельности человеческого организма и его способности расти и регенерировать оказала военная хирургия и особенно пластическая хирургия, как непосредственно, так и с помощью проведения соответствующих исследований на животных.

Все эти приемы в совокупности создали новую биологию человека, которая возрождает старую анатомию и объединяет ее с физиологией медицинских школ. Исследовательская работа постепенно занимает все большее место в подготовке медиков и проведении опытов, вовлекая в медицину талантливых людей с научными склонностями. Мы поистине являемся свидетелями быстрого преобразования медицины из магического искусства в научную дисциплину.

Земледелие

Земледелие стало в XX веке мощным стимулом биологических исследований. Изменения, внесенные в земледелие в XIX веке, состояли в первую очередь в его механизации. Они были вызваны стремлением удешевить его ведение, особенно за счет внедрения таких способов, которые требовали меньшего количества рабочих рук, по существу, для той же работы, которую делал в свое время земледелец эпохи неолита. Изменения, внесенные в земледелие в XX веке, также связаны в основном с его механизацией—трактор представляет собой новинку XX века,—однако в то же время они становятся все более биологическими по характеру, позитивно—следуя в направлении улучшения удобрений и питательных веществ, и негативно—в непрерывной борьбе против сил природы и одушевленных существ, в наступлении на насекомых, плесени и вирусы и в предохранении почвы от эрозии и бесплодия. По сути дела, вся новая наука о почве—почвоведение,—основанная ее пионерами В. В. Докучаевым (1846—1903) и К- Д. Глинкой (1867—1927) в конце XIX века и все еще сохраняющая в таких своих терминах, как подзол и чернозем, следы своего русского происхождения, является прямым результатом попытки создать научное земледелие.

Биологическая промышленность—старая и новая

Третьим источником, определившим развитие биологии, послужили непосредственно биологические отрасли промышленности—старые и новые. Пивоварение, как мы уже видели, обусловило некоторые величайшие достижения ранней бактериологии, и в настоящее время наблюдается все более отчетливое понимание того факта, что значительная доля химической промышленности, в особенности та ее часть, которая основывается на применении естественных продуктов, часто может почти столь же экономично использовать в своей работе биологические средства, то есть деятельность бактерий, как и непосредственные химические реакции. Фактически мы являемся свидетелями возникновения нового типа промышленности, промышленности, которая осуществляет в заводских масштабах то, что обычно происходит в организме многих существующих сейчас животных, как, например, крупного рогатого скота или термитов. Скот не переваривает непосредственно сам той травы, которую он ест; она скорее служит пищей для множества бактерий, населяющих желудок данного вида животных, а сами они питаются растворимыми продуктами этих бактерий и их трупами.

В будущем может случиться, что целая отрасль промышленности, основанная на совершенном знании метаболизма бактерий и водорослей — микробиологическая промышленность,— производящая лекарства, подобные пенициллину, продовольственные и промышленные товары, будет успешно соревноваться с чисто химическими отраслями промышленности в отношении целого ряда продуктов, в особенности там, где она сможет сочетаться с эффективным использованием нынешних сельскохозяйственных отходов. Несомненно, что в конце XX века может вырасти такая же крупная промышленность, основанная на прикладной биологии, какая возникла в XIX веке на основе прикладной химии.

Фазы прогресса биологии в XX веке

Приведенные выше общие соображения о факторах, обусловливающих развитие науки в XX веке, должны быть дополнены, для исторической перспективы, рассмотрением влияния на биологию политических и экономических событий этого беспокойного и бурного периода.

В биологических науках не легко проследить какие-либо строго определенные стадии прогресса, такие, например, какие наблюдаются в современной физике. Поэтому здесь не может быть речи о проведении тесных параллелей между событиями внутреннего и внешнего порядка. Тем не менее биология оказалась более восприимчивой, именно в связи с ее относительно слабой экономической базой, к крупным финансовым вкладам в ее развитие. Особенно большой прогресс имел место в области медицины и земледелия, где война стимулировала серьезные достижения. Действительно, по временам экономические интересы данного момента придавали определенный оттенок тому или иному биологическому исследованию, как это, например, наблюдалось в пищевой биохимии в 30-х годах или в антибиотиках в период второй мировой войны.

Основные водоразделы истории нашего времени благодаря горькому их опыту глубоко запечатлелись в памяти каждого ученого, да, по сути дела, и каждого взрослого человека. Уже двух великих войн и обрушившегося в период между ними кризиса достаточно для того, чтобы разделить минувшие 50 лет на пять периодов различной продолжительности.

В первый период, продолжавшийся вплоть до 1914 года и представлявший собой закат либерального века, расцвет биологии шел по стопам развивающегося империализма. Это был период первых крупных побед медицины над малярией и тропической лихорадкой; он ознаменовал собой новый поворот в животноводстве и растениеводстве, начинавших приносить дивиденды в Австралии и Канаде.

Биология в период первой мировой войны

Первая мировая война явилась интерлюдией, которая повсеместно, за исключением Америки, отвлекла биологов от их исследовательской работы. Однако благодаря ей стало ясным, что противоэпидемические мероприятия стояли к этому времени впервые в истории на достаточно высоком уровне, чтобы предохранить от болезней огромные армии, бесконечно долго находившиеся в полевых условиях, хотя и потерпели неудачу в пресечении последовавшей затем эпидемии инфлюэнцы среди истощенного от голода гражданского населения, эпидемии, убившей на много миллионов больше людей, чем в сражениях. Она также навела на мысль о возможности ведения биологической войны в форме применения ядовитых газов. Первое открытое применение современной науки для истребления людей вызвало такую бурную реакцию среди ученых и среди широких народных масс, что, несмотря на непрерывные официальные исследования в этой области в межвоенные годы, ни одна из воюющих сторон не осмелилась применить их во второй мировой войне. Фактически газ был еще раз применен, но только Муссолини при его цивилизаторской миссии против абиссинцев, в войне против которых, поскольку они были черными и не могли нанести ответного удара, использование любых средств ведения войны считалось законным.

Биология в период между двумя мировыми войнами

Межвоенный период ознаменовался сначала последствиями бума, кризиса и нового бума, затем—глубоким кризисом тридцатых годов и наконец—подъемом нацизма и подготовкой к новой войне. Вначале стимулом к сосредоточению внимания биологии на вопросах питания и противоэпидемических исследований послужили голод и болезни. Это дало мощный толчок к использованию ранее открытых витаминов и родственных им гормонов. Первые послевоенные годы могут быть наиболее удачно охарактеризованы как наступление века биохимии.

Кризис с его нищетой среди изобилия—сжигаемый в топках кофе, урожаи, запахиваемые в почву, и миллионы безработных квалифицированных рабочих— до некоторой степени обнаружил тщетность и бесплодность усилий биологии в условиях господствующего экономического строя. Быстрое развитие медицины и сельского хозяйства в Советском Союзе, имевшее место на протяжении того же периода, как составная часть выполнения первого пятилетнего плана, начинало показывать существование действенной альтернативы.

В конце 30-х годов тени войны начали сгущаться, а бурное распространение расовых теорий фашистов одновременно с извращением ими науки напомнило биологам, и в особенности генетикам, общественное значение их работы.

Биология во время второй мировой войны

Однако все практические возможности биологии начали осознаваться только во время второй мировой войны. Необходимость предохранить сражающиеся войска от болезней, особенно на тропических театрах военных действий, и потребность свести к минимуму последствия ранений привели к всесторонним успехам в области санитарии, медицины и хирургии. ДДТ, пенициллин, палудрин являются по самой своей сущности продуктами военного времени. В то же время первостепенной важности проблема продовольствия стимулировала развитие земледелия и обрабатывающих отраслей промышленности.

Послевоенная биология

Некоторые из этих благоприятных последствий войны сохранились и на неустойчивый послевоенный период, другие—нет. В одном отношении использование науки для нужд войны, которое во время войны ограничивалось в основном физическими науками, само собой обратилось к биологическим наукам, когда наступило мирное время. Изучение радиоактивных отравляющих веществ, порожденных производством атомной бомбы, опыты и испытания бактериологического оружия—все это, по видимому, открывает новую эпоху биологической войны.

Даже испытания водородной бомбы показали ее эффективность в распространении отравляющих веществ, и это было трагически продемонстрировано на японских рыбаках и жителях тихоокеанских островов. Только общественное мнение, просвещенное сознающими свою ответственность перед обществом биологами, сможет помешать практическому применению этого оружия, ставящего под угрозу не только существование всего человечества, но и самое существование жизни на этой планете.

Положительной стороной тех же порожденных войной сил явилось проникновение в биологию новых физических приемов—метода радиоактивных индикаторов, ультразвука, электронных микроскопов и электроэнцефалографов для регистрации непосредственных реакций человеческого мозга. Второй послевоенный период знаменует наступление века биофизики. Это не означает, что тем самым была вытеснена биохимия—ее величайшие победы пока еще дело будущего.

Послевоенный период явился свидетелем увеличения количества антибиотических средств одновременно с первыми шагами на пути рационального подхода к терапии гормонами и общей фармакологии.

В то же время в области агробиологии период этот ознаменовался осознанией настоятельной необходимости положить конец хищнической эксплуатации природных ресурсов и создать новые источники производства продовольствия, что привело к объединению технических и биологических усилий для выработки плана преобразования природы. Сейчас эта работа проводится уже не урывками, а приобретает широкие географические масштабы, что в наиболее совершенном виде выразилось в планах борьбы с засухой в бассейнах Каспийского и Черного морей. Эти мероприятия представляют собой попытку полного синтеза геологических, физических и биологических усилий, где новая экология заменяет не столько первоначальную, естественную экологию, сколько экологию разорительную, навязанную человеку требованиями экономики, основанной на хищнической эксплуатации природных богатств с целью извлечения прибылей.

Растущие области биологии

Данный краткий обзор достижений биологии XX века может послужить вступлением к более детальному изучению развития различных биологических дисциплин. На данном этапе изложения было сказано достаточно для того, чтобы дать представление о том, каким образом мощные экономические и социальные силы содействовали быстрому прогрессу биологии в паше время, и об обратном воздействии этого прогресса на ход экономического развития. Однако прогресс биологии был обусловлен не только тем толчком, который общественные силы дали различным ее отраслям. Другим фактором этого прогресса явилось влияние этих экономических и политических сил на внутреннюю деятельность биологической мысли, па формирование идей н па положительное или отрицательное отношение биологов к различным типам объяснения явлений, а следовательно, и на типы производимых ими наблюдении и опытов.

Эти влияния будут раскрыты только тогда, когда мы перейдем к рассмотрению, по прежнему широкому, но более подробному, некоторых главных отраслей биологии, где за последние пятьдесят лет наблюдались самые большие и наиболее плодотворные успехи.