Кольцов, николай константинович. Учебник. Николай Кольцов

Материал из Юнциклопедии

Николай Константинович Кольцов - русский биолог, основоположник отечественной экспериментальной биологии.

Страстное увлечение зоологией привело будущего ученого в Московский университет, который он окончил блестяще. С самого начала своей научной деятельности Кольцов принимал активное участие в общественной жизни. Вместе с группой передовых профессоров и преподавателей Московского университета Николай Константинович демонстративно покинул университет в знак протеста против репрессий царского правительства и стал работать в частном университете имени Шанявского. Здесь и раскрылся его замечательный талант воспитателя и организатора.

Через несколько лет в первом в России научно-исследовательском биологическом учреждении - Институте экспериментальной биологии, созданном Кольцовым в 1917 г., собралась плеяда выдающихся исследователей. Дружественная, творческая атмосфера института способствовала новым открытиям. Николай Константинович относился к ученым, которые больше внимания уделяют своим ученикам, чем оформлению на бумаге собственных научных работ. Им опубликовано лишь несколько десятков статей, в том числе излагавшие гениальное предвидение «наследственных молекул», открытых лишь спустя много лет, и принцип матричной репродукции хромосом. Это позволяет считать Кольцова одним из основоположников современной молекулярной биологии и генетики.

Среди учеников и соратников Н. К. Кольцова С. С. Четвериков - основатель современной популяцион-ной и эволюционной генетики, Б. Л. Астауров, впервые в мире практически решивший проблему регуляции пола у животных (эту работу ему поручил непосредственно Н. К Кольцов), Н. В. Тимофеев-Ресовский - один из создателей радиационной биологии и современного учения о микроэволюции - и многие другие выдающиеся ученые. Кольцов создал московскую экспериментальную школу зоологов, цитологов и генетиков.

Друг Н. И. Вавилова, М. Горького, Н. А. Семашко и других выдающихся деятелей науки и культуры нашего отечества, член-корреспондент Петербургской академии наук, впоследствии действительный член Всесоюзной сельскохозяйственной академии имени В. И. Ленина, Н. К. Кольцов до конца дней руководил созданным им институтом. Ныне этот институт преобразован в Институт биологии развития имени Н. К Кольцова АН СССР; в нем развиваются многие направления исследований, заложенные выдающимся ученым.

Валерий Сойфер Исполнилось сто лет со дня создания в Москве Института экспериментальной биологии, руководимого Н. К. Кольцовым.

Эксперименты этого исследователя привели к открытиям мирового масштаба. До него ученые считали, что клетки принимают свою форму в зависимости от осмотического давления содержащихся в них веществ. Кольцов в 1903 году пришел к заключению, что форму нежнейших клеток поддерживает твердый клеточный каркас, и предложил термин «цитоскелет». Чем мощнее и разветвленнее различные структуры каркаса, тем больше форма клеток отходит от шарообразной. Он изучил внутриклеточные тяжи во многих типах клеток, исследовал их разветвленность, использовал химические методы для выявления условий стабильности цитоскелета.

В 1910 году специалисты Гейдельбергского университета применили «правило Кольцова» к одноклеточным организмам. В 1911 году вышло дополненное издание книги Кольцова о цитоскелете на немецком языке. В те же годы Рихард Гольдшмидт использовал принцип цитоскелета Кольцова для объяснения необычной формы нервных и мышечных клеток, Дарси Томпсон в деталях описал принцип Кольцова в книге «О форме и росте», а Макс Гертвиг, посвятивший идеям Кольцова первые две главы своей книги, ставил его на первое место среди биологов.

Но возведенный в советское время Лениным и Сталиным железный занавес сделал практически невозможным выезд ученых за рубеж и выступления на международных форумах; сложно было даже направить статью в западное издание. Постепенно принцип Кольцова был забыт, и в 1931 году француз Поль Винтребер (Paul Wintrebert) заново предложил термин «цитосклет» (cytosquelette). Биологи нашего времени убеждены, что понятие о цитоскелете сложилось совсем недавно.
Н. К. Кольцов (1939) В январе 1906 года Кольцов должен был защищать докторскую диссертацию. Однако в декабре 1905 года, после волны рабочих протестов, решением правительства Московский университет был фактически оккупирован войсками. Как вспоминал позже Николай Константинович, защита была назначена буквально «через несколько дней после кровавого подавления декабрьской революции». «Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях — студенты бастовали — и решил, что не нуждаюсь в докторской степени, — писал он. — Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил отношения с официальной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову» .

В 1906 году Кольцов издал брошюру, цель и направление которой отлично раскрывает напечатанное на обложке разъяснение: «Памяти павших. Жертвы из среды московского студенчества в октябрьские и декабрьские дни. Доход с издания поступает в комитет по оказанию помощи заключенным и амнистированным. Цена 50 коп. Москва. 1906». Брошюру приказали конфисковать, а автора уволили из Московского университета. Он стал искать новое место работы.

Еще в 1903 году Кольцов читал курс «Организация клетки» на Высших женских курсах профессора В. И. Герье, а 28 апреля 1909 года он приступил к преподаванию в Московском городском народном университете, который чаще называли Частным университетом Шанявского.

В 1915 году Петербургская академия наук пригласила Кольцова переехать в Северную столицу, где собирались избрать его академиком и создать биологическую лабораторию. Однако Кольцов отказался уезжать из Москвы и вынужден был довольствоваться званием члена-корреспондента Академии наук.

В 1916 году Кольцов был привлечен к созданию на деньги меценатов ряда научно-исследовательских институтов, независимых от государства. Летом 1917 года, за несколько месяцев до большевистского переворота, в Москве открыли Институт экспериментальной биологии (ИЭБ) во главе с Н. К.

Российские интеллектуалы на протяжении десятилетий боролись против жандармского отношения царизма к человеческой личности. Многие из них приветствовали отречение царя от власти. Но первыми же своими действиями ленинское правительство оттолкнуло от себя лучших людей России. Инакомыслие попало в разряд государственных преступлений. Естественно, сторонники демократии думали, как освободить страну от засилья безумных робеспьеров и кровожадных маратов. Возникли группы людей, искавших посильные и законные пути освобождения России из-под власти большевиков. В одной из них на ведущих позициях оказался Кольцов. «Национальный центр» — так назвали в своих отчетах эту организацию чекисты — был раскрыт в 1920 году. Н. К. отвечал в нем за финансовую сторону работы (значит, ему доверяли его друзья по организации). В 1920 году всех выявленных заговорщиков — 28 человек, включая Кольцова, — арестовали. То, что они собирались на его квартире, было также поставлено профессору в вину.

Кольцова приговорили к расстрелу. По счастью, за него вступился близкий приятель Максим Горький, обратившийся непосредственно к Ленину. Благодаря его заступничеству приговор cначала заменили пятью годами тюремного заключения, а вскоре Кольцова освободили совсем, и он вернулся руководить своим институтом.

Он стремился помогать работе ученых по всей стране. Им были образованы лаборатории при Комиссии по изучению производительных сил (КЕПС), при Всесоюзном институте животноводства, биологическая станция в Бакуриани в Грузии, он же помог развитию Кропотовской биологической станции, затем его ученики при его участии создали новые центры исследований в Узбекистане и Таджикистане.

Институт экспериментальной биологии приобрел высокую репутацию в мире. В январе 1930 года Рихард Гольдшмидт писал: «Я поражен и до сих пор не могу разобраться в своих впечатлениях. Я увидел у вас такое огромное количество молодежи, интересующейся генетикой, какого мы не можем себе представить в Германии. И многие из этих молодых генетиков так разбираются в сложнейших научных вопросах, как у нас только немногие вполне сложившиеся специалисты».

В 1927 году Кольцов опубликовал работу, в которой сообщил, что каждая хромосома содержит гигантского размера наследственную молекулу, несущую генетические записи, и сделал выводы о том, как она может быть устроена. Он учел, что гены расположены в линейном порядке на генетических картах, принял во внимание химические данные о существовании высокомолекулярных структур, таких как целлюлоза или белки, и физические описания роста кристаллов. Рис. 1. Рисунок Н. К. Кольцова (1928), иллюстрирующий его гипотезу строения гигантских наследственных молекул, согласно которой каждая хромосома соматических клеток несет две молекулы с наследственными записями в виде генов. Каждая такая молекула состоит из двух зеркальных нитей. В них расположены гены (показаны индивидуальными парными символами). Стрелкой указан ген, у которого один из двух аллелей в парных нитях изменен мутацией Николай Константинович предположил, что наследственные молекулы должны содержать две зеркальные части и что гены — это части этих молекул (рис. 1). Таким образом, герой нашего рассказа разработал новый принцип химии — комплементарность нитей в двунитевых структурах, поддерживаемая за счет контактов между боковыми химическими группами в двух нитях.

Он объяснил механизм сохранения химической структуры наследственных молекул при делении хромосом, сформулировав матричный принцип воспроизведения наследственных молекул. «Я формулировал эту мысль в тезисе: Omnis molecula e molevula, т. е. всякая (конечно, сложная органическая) молекула возникает из окружающего раствора только при наличии уже готовой молекулы, причем соответствующие радикалы помещаются путем оппозиции (ван-дер-ваальсовыми силами притяжения или силами кристаллизации) на те пункты имеющейся налицо и служащей затравкой молекулы, где лежат такие же радикалы» . Рис. 2. Рисунок Н. К. Кольцова (1935), иллюстрирующий возможность последовательного соединения множества белковых молекул в гигантскую наследственную молекулу В те годы, когда Кольцов разрабывал эти гипотезы, химия полимеров была в зачаточном состоянии. Н. К. казалось, что наиболее подходящими для наследственных молкул могли бы быть белки. Соединение аминокислот через —NH—COOH— связи в полимерные структуры давало возможность думать, что именно белки могут достигать гигантской длины; в качестве примера Кольцов приводил рисунок белков фиброинов (рис. 2).

Он обсудил возможность построения наследственных молекул из нуклеиновых кислот, но отверг это предположение, поскольку Фёбус Левин (Phoebus Levene) опубликовал в то время тетрануклеотидную теорию строения ДНК, согласно которой в молекуле монотонно повторялись четыре нуклеотида (АГТЦ). Кольцов заключил, что в таком случае нуклеиновые кислоты не могут нести генетические записи, так как они «слишком примитивно устроены» и не удовлетворяют «лингвистическим требованиям». Позднее тетрануклеотидная теория была опровергнута.

В целом соображения Н. К. о наследственных молекулах содержали следующие положения.

1. В хромосомах находятся гигантские молекулы, несущие генетические записи.
2. Гены — это сегменты наследственных молекул.
3. Каждая наследственная молекула содержит две нити.
4. Каждая нить несет идентичные последовательности записей, и благодаря этому они комплементарны.
5. В результате химических изменений в наследственных молекулах возникают мутации генов.
6. Одиночные молекулы используются как затравки (матрицы) для синтеза на них молекул с идентичными последовательностями (записями), что обеспечивает преемственность структуры генетического материала в поколениях.

В 1928 году вышла статья Кольцова на немецком с дальнейшей проработкой модели, в 1935 и 1936 годах — две на русском, а более развернутое описание было дано в его французской книге в 1939 году.

Кольцовская гипотеза привлекла внимание специалистов. К. Майер и Г. Марк (одни из основоположников химии полимеров) уделили кольцовским идеям заметное место в их книге 1930 года. Не раз упоминал о кольцовских идеях Герман Штаудингер (получивший в 1953 году Нобелевскую премию за развитие высокомолекулярной химии). В 1934 году Дороти Уринч опубликовала статью в Nature, в которой рассмотрела идеи, схожие с кольцовскими.

Американский генетик Милислав Демерец (предшественник Джеймса Уотсона на посту директора Колд Спринг Харборской лаборатории) послал Кольцову 27 августа 1934 года письмо, обнаруженное мной в архиве Американского философского общества в Филадельфии. В нем он писал: «Ваше представление, что целая хромосома — это большая органическая молекула и что гены — это лишь радикалы этой молекулы, очень интересно… В лекции, которая будет скоро опубликована, я обсуждаю ваше предположение» . Но Демерец отверг центральную часть кольцовской гипотезы о том, что гены представляют собой сегменты гигантской наследственной молекулы. Он предпочел думать, что гены должны существовать как индивидуальные структуры: «Я сомневаюсь, однако, что экспериментальные доказательства, которые предполагают, что гены имеют значительную степень индивидуальности, сопоставимы с вашим взглядом. Известно, что гены могут быть перенесены из одной гомологичной хромосомы в другую путем кроссинговера, что их положение внутри хромосомы может быть изменено инверсией, и что их положение в хромосомном комплексе может быть изменено транслокацией. Известно также, что все эти изменения не влияют на сами вовлеченные гены» .

Однако в 1946 году Джошуа Ледерберг открыл, что гены как части одной гигантской молекулы подвергаются рекомбинации, то есть могут быть перенесены из одного участка в другое место той же молекулы. В 1963 году Г. Л. К. Вайтхауз разработал структурную теорию рекомбинации молекул ДНК. Таким образом, пионерские предвосхищения Кольцова были полностью подтверждены.

В книге «Что такое жизнь?» Эрвин Шрёдингер согласился с тезисом, что гигантские наследственные молекулы существуют (без упоминания имени Кольцова) и что ими могут быть белковые молекулы. Однако Джон Бёрдон Сандерсон Холдейн, которому Шрёдингер приписал это объяснение, восстановил историческую важность предсказаний Кольцова в рецензии на книгу Шрёдингера в Nature . Холдейн указал, что именно Николай Константинович был первым, кто «представил… идею… что хромосома — это гигантская молекула… обладающая свойствами кристалла, включая способность к самовоспроизведению и таким образом высоко усложненная структура, которая несет „закодированную запись “ для развития организма» .
Рис. 3. Рисунок Н. К. Кольцова, показывающий структуру многоцепочечных политенных хромосом, обнаруженных в слюнных железах двукрылых. Впервые опубликован в 1934 году в журнале Science В 1934 году Кольцов сделал еще одно важное открытие: Т. С. Пэйнтер обнаружил в слюнных железах двукрылых насекомых хромосомы огромного размера, а Н. К. дал объяснение механизму их возникновения: в ходе многократных удвоений наследственных молекул они не расходятся по дочерним клеткам, и хромосомы утолщаются (рис. 3).

Российский биолог назвал такие хромосомы политенными (многонитевыми), этот термин укрепился и существует в науке до сих пор. При этом длина хромосом не увеличивается, а толщина из-за нерасхождения вновь образовавшихся наследственных молекул растет, достигая гигантского размера. Кольцов описал этот механизм в статье, опубликованной в американском журнале Science в том же году. Он писал: «Я видел сотни препаратов слюнных желез различных Diptera, полученных в генетическом и цитологическом отделах моего Института экспериментальной биологии. Профессор Г. Дж. Мёллер из Техасского университета также показывал мне серию очень хороших препаратов Drosophila, имевших различные необычные формы Х-хромосом».

У ученого была еще одна область интересов. Еще в начале века он познакомился с первыми работами по наследованию умственных способностей у человека и хотел учредить у себя в институте отдел генетики человека. В 1920 году Н. К. Кольцов был избран председателем Русского евгенического общества и оставался им до 1929 года, когда по его инициативе общество прекратило свою работу. С 1922 года он стал редактором (с 1924-го — соредактором) «Русского евгенического журнала», в котором опубликовал свою речь «Улучшение человеческой породы», произнесенную 20 октября 1921 года на годичном собрании Русского евгенического общества, и исследование «Родословные наших выдвиженцев».

Позднее политиканствующие идеологи сталинизма использовали интерес Кольцова к генетике человека против него, обзывали это направление человеконенавистничеством, даже фашизмом. Однако генетика человека интенсиво развивается, и на ее основе разрабатывают новые эффективные методы лечения болезней.

Вклад Николая Константиновича в развитие русской науки в целом был бы очерчен неполно, если бы осталась в тени его гуманитарная деятельность. Он сделал очень много не только для женского образования в России. Он не раз вступался за честь и достоинство русских ученых, несправедливо обиженных, оклеветанных, арестованных. И в советское время он не изменил своим принципам.

Кольцов ярко и много писал. По сей день важную роль в распространении научных знаний играет журнал «Природа», главным редактором которого он был с 1912 до 1930 года; как приложение им была основана серия «Классики естествознания». С 1916 года Кольцов редактировал «Труды Биологической лаборатории», затем организовал журналы «Известия экспериментальной биологии» (1921), «Успехи экспериментальной биологии» (начали выходить в 1922 году), «Биологический журнал» и ряд других изданий.

Независимая позиция Кольцова не только в науке, но и в общественной деятельности вызывала раздражение властей. Первыми начали злобные наскоки на Н. К. деятели из Общества биологов-марксистов в марте 1931 года. Особенно озлобленным публичным нападкам Кольцов подвергся после дискуссии о генетике и селекции в декабре 1936 года. Николай Константинович вел себя непримиримо по отношению к лысенковцам, выступившим с нападками на генетику. Понимая, к чему клонят организаторы дискуссии, он после закрытия сессии направил в январе 1937 года письмо президенту ВАСХНИЛ (копии — заведующим отделов ЦК: сельского хозяйства — Я. А. Яковлеву, науки — К. Я. Бауману, печати и издательств — Б. М. Талю), в котором прямо заявил, что организовывать такую дискуссию — значит покровительствовать врунам и демагогам, а это никакой пользы ни науке, ни стране не принесет.

Он указал на недопустимое положение с преподаванием генетики в вузах, предугадав, к какому понижению уровня знаний в Стране Советов это приведет, а затем заявил вообще немыслимую в советских условиях крамолу, сказав открытым текстом, что газета «Правда» печатала ложь о выступлениях на сессии: «Газеты печатали необъективные и часто совершенно неграмотные сообщения о заседаниях сессии. Чего стоит, например, отчет в „Правде “ от 27 декабря… Как Вы назовете такую „правду “? Неужели она останется неопровергнутой? Надо исправить допущенные ошибки. Ведь от получившегося в результате сессии разгрома генетики пострадает, может быть, не один выпуск агрономов… С нас прежде всего спросит история, почему мы не протестовали против недостойного для Советского Союза нападения на науку… Невежество в ближайших выпусках агрономов обойдется стране в миллионы тонн хлеба. А ведь мы не меньше партийных большевиков любим нашу страну и гордимся успехами соцстроительства. Поэтому-то я не хочу и не могу молчать».

Требования остановить Кольцова и отвергнуть его критику прозвучали 26−29 марта и 1 апреля 1937 года на собраниях актива Президиума ВАСХНИЛ. Но Н. К. не испугался и, выслушав многократно повторенные обвинения в свой адрес, попросил слова и без колебаний отверг несправедливые выпады, повторив, что «газеты неправильно информировали о сути происходившей дискуссии. По ним нельзя составить ясного представления о том, что говорилось на сессии» .

В конце заседаний в ВАСХНИЛ он так завершил свое выступление: «Я не отрекаюсь от того, что говорил и писал, и не отрекусь, и никакими угрозами вы меня не запугаете. Вы можете лишить меня звания академика, но я не боюсь, я не из робких. Я заключаю словами Алексея Толстого, который написал их по поводу, очень близкому данному случаю, — в ответе цензору, пытавшемуся запретить печатание книги Дарвина:

Брось, товарищ, устрашенья,
У науки нрав не робкий.
Не заткнешь ее теченья
Никакою пробкой!» .

Полутора неделями позже была опубликована статья Я. А. Яковлева, в которой в резких выражениях генетика была названа фашистской, а Кольцов — «фашиствующим мракобесом… пытающимся превратить генетику в орудие реакционной политической борьбы», и сказано, что генетики «в своих политических целях» якобы «осуществляют фашистское применение „законов “ этой науки» .

Такого рода нападки были не случайными. Утверждения генетиков, что внешняя среда может изменять наследственность только путем индукции мутаций в наследственных записях, категорически расходились с воззрениями Сталина. Редко возникающие мутации не могли его удовлетворить, так как он был убежден, что правильное — сталинское — воспитание изменит наследственность всего советского народа и последующие поколения будут вести себя по его, сталинским, меркам, что нужно целенаправленно менять условия выращивания растений и животных и создавать скоростными темпами сорта растений и породы животных. А тут эти генетики твердят о консерватизме наследственности и пресловутых генов, которых вовсе нет.

В 1938 году было объявлено о выборах лучших ученых членами Академии наук СССР. В январе 1939 года в «Правде» А. Н. Бах, Б. А. Келлер и шесть примкнувших к ним молодых ученых выступили с заявлением, что Кольцов и Л. С. Берг — выдающийся зоогеограф — не могут быть избраны академиками. Письмо так и было озаглавлено: «Лжеученым не место в Академии наук». После такой статьи ни Кольцов, ни Берг не прошли в академики (последнего избрали в 1946 году), а для разбора дел в кольцовском институте Президиум АН СССР назначил специальную комиссию.

Члены комиссии, включая Лысенко, стали наезжать в институт, беседовали с сотрудниками. В конце концов было назначено общее собрание коллектива института, на котором комиссия собиралась выслушать сотрудников и зачитать свое решение. Ученые института, однако, оказались верны своему директору, и почти никто не сказал и слова осуждения в его адрес. Только двое выступили против Кольцова: заведующий отделом генетики института Н. П. Дубинин, рвавшийся к креслу директора, и человек со стороны, имевший те же цели, — Х. С. Коштоянц (физиолог животных, предпочитавший продвигаться по партийно-общественной линии).

Собрание всецело поддержало Кольцова, что было совершенно удивительным фактом для тех дней: по существовавшим правилам игры осудить Н. К. должен был коллектив, но предателей и слабых духом людей в нем не оказалось. А если колектив этого не сделал, то и формальных оснований у НКВД привлечь Кольцова к уголовной ответственности за вредительство в тот момент не оказалось. Сам Николай Константинович, и на этот раз не отступивший от своей мужественной позиции, выступил на собрании спокойно и без дрожи в голосе произнес то, что в те дни никто говорить в подобных ситуациях не решался.

Он не согласился ни с одним из обвинений, ни в чем себя виновным не признал и не каялся: «Я ошибался в жизни два раза, — сказал он. — Один раз по молодости лет и неопытности неверно определил одного паука. В другой раз такая же история вышла с еще одним представителем беспозвоночных. До 14 лет я верил в Бога, а потом понял, что Бога нет, и стал относиться к религиозным предрассудкам, как каждый грамотный биолог. Но могу я ли утверждать, что до 14 лет ошибался? Это была моя жизнь, моя дорога, и я не стану отрекаться от самого себя».

16 апреля 1939 года Президиум АН СССР снял Кольцова с поста директора института, но оставил его заведующим лабораторией.

В конце ноября 1940 года Кольцов вместе с женой выехал в Ленинград на научную конференцию. Внезапно, без всяких симптомов, которые бы проявлялись раньше, у него случился инфаркт миокарда, а еще через три дня, 2 декабря, в гостинице он скончался.

Его жена записала: «Сейчас кончилась большая, красивая, цельная жизнь. Во время болезни как-то ночью он мне ясно сказал: „Как я желал, чтобы все проснулись, чтобы все проснулись“. Еще в день припадка он много работал в библиотеке и был счастлив. Мы говорили с ним, что мы „happy, happy, happy“».

Этой запиской жена Кольцова завершила и свое пребывание на земле. Без мужа она не видела смысла в существовании и в тот же день оборвала свою жизнь. Академик АМН СССР И. Б. Збарский в книге «Объект № 1» заявил, что Кольцов был, видимо, отравлен чекистами сердечным ядом, подсыпанным в бутерброд.

Спустя три четверти века после смерти Н. К. Кольцова ученые пришли к его принципу цитоскелета вторично. За работы по строению клеток Кристиана де Дюва, Альберта Клода и Георга Паладе в 1974 году наградили Нобелевской премией. Идея двойной структуры наследственных молекул была предложена Н. К. четвертью века ранее модели двойной спирали ДНК Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика, заслужившей Нобелевскую премию в 1962 году (и хотя Уотсон уверял меня несколько раз в 1988—2000 годах, что они с Криком ничего не знали о модели Кольцова, у меня есть сомнения на этот счет).

Совпадающие с кольцовскими представления Артура Корнберга о механизмах копирования ДНК в процессе их удвоения (репликации) и выделение им ДНК-полимеразы 1 были отмечены Нобелевской премией в 1959 году. Россия утеряла свой приоритет в науке в этих направлениях именно потому, что коммунисты помешали работе Кольцова, запретили ему контакты с Западом при жизни, зачеркнули его имя в своей стране после внезапной смерти.

А ведь природа вакуума не терпит. Без продолжения работ школы Кольцова, без появления статей в зарубежной литературе, в которых исследователи упоминали бы имя автора исходных идей, не только идеи, но и его имя остались известны только историкам биологии.

Памятника Николаю Константиновичу Кольцову в Москве до сих пор нет.

американский биофизик и историк науки, докт. физ.-мат.наук,
почетный профессор МГУ, Казанского и Ростовского университетов

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.

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) русский биолог, основоположник отечественной экспериментальной биологии

Николай Константинович Кольцов родился 15 июля 1872 г. в Москве в семье бухгалтера меховой фирмы. В 1890 г. окончил шестую московскую гимназию с золотой медалью и в том же году поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета. Здесь он специализировался на кафедре сравнительной анатомии, и все его студенческие работы были посвящены этой теме.

После окончания университета в 1894 г. он был оставлен при нем для подготовки к профессорскому званию. В течение нескольких последующих лет Николай Кольцов работал на ряде биологических станций в России (Севастопольской, в Ростове-на-Дону) и за рубежом (Неаполитанской, в Ростоке), где подбирал материалы для магистерской диссертации. После возвращения из поездок он стал заниматься научной и педагогической работой в Московском университете (1903-1911).

С 1903 г. Кольцов развернул исследования в новой для него области - цитологии, изучая строение клетки и прежде всего ее форму. Так как большинство клеток состоит из полужидкой цитоплазмы, то ее форма должна определяться наличием внутри клетки эластических образований. В своих многочисленных исследованиях ученый применял не только морфологический, но и физиологический анализ, широко использовал различные физические и химические факторы для изменения структуры и формы клеток. Тем самым он перебросил мост от цитологии к физико-химической биологии.

В 1913-1917 гг. Николай Кольцов был руководителем биологической лаборатории при Московском народном университете им. А.Л. Шанявского. После Октябрьской революции стал организатором и бессменным директором Института экспериментальной биологии в Москве (1917-1939).

Приступив к организации Института экспериментальной биологии, Кольцов поставил перед коллективом научного учреждения поистине грандиозную задачу - изучение явлений жизни с самых различных точек зрения, с применением методов генетики, цитологии, физико-химической биологии, физиологии развития и экспериментальной эмбриологии, эволюционного учения. В осуществлении намеченной программы, очень велик и личный вклад самого Кольцова, отраженный во множестве (свыше 300) экспериментальных исследований, статей, докладов, книг. С самого начала деятельности института, Николай Кольцов обратил особое внимание на вопросы генетики и развернул широкие исследования на ряде объектов. Ученый страстно доказывал необходимость развития генетики и, в частности, глубокого изучения мутаций.

Он уже тогда предполагал, что среди нежизнеспособных, неблагоприятных и просто безразличных мутаций могут возникать и полезные человеку мутации, которые привлекут к себе взоры генетиков и селекционеров. Выдающийся биолог понимал, что понадобятся какие-то очень сильные методы воздействия на клетки, чтобы добраться до хромосом и генов, надежно спрятанных в глубине клеток, и он разрабатывает эти методы.

Генетика в России только зарождалась, у молодой науки не было специалистов. Чтобы воспитать кадры, пробудить интерес к этой науке у экспериментаторов, требовалось время. С 1918 года профессор Николай Константинович Кольцов начинает читать лекции студентам Московского университета. Вместе с ним на физико-математическом факультете работает Четвериков, который читает курс генетики. Первые ученики Кольцова: Б.А. Астауров, Н.В. Тимофеев-Ресовский, Д.Д. Ромашев, Н.П. Дубинин - по окончании университета приходят работать к нему в институт. В 1918 г. Кольцов и С.С.Четвериков организуют под Звенигородом опытную станцию, которая становится центром изучения генетики животных. Здесь были предприняты первые попытки вызвать мутации у дрозофилы действием рентгеновских лучей, но эксперименты дали очень неопределенные результаты. К сожалению, в первые годы революции русские ученые были изолированы от общения с учеными других стран.

О мутациях дрозофил, основательно изученных в то время школой Моргана, Кольцов знал лишь по печатным статьям. Ученый явился также инициатором работ по химическому мутагенезу, увенчавшихся полным успехом в работах его ученика В.В. Сахарова. Еще в 1932 г. Николай Кольцов указал на возможность экспериментального удвоения числа хромосом и на практическое значение этого метода, реализованного уже в наше время в получении новых сортов сельскохозяйственных растений.

Полеты первых советских стратостатов привлекли внимание Николая Константиновича Кольцова, появилась возможность использовать космические факторы, способные воздействовать на наследственные свойства, а именно - космические лучи. Наконец, самый главный вклад ученого в науку - это разработка положения о хромосомах как наследственных молекулах (1927). Хромосома, по Кольцову, представляет собой единую гигантскую молекулу. В ее состав входят две нити - генонемы, каждая из которых состоит из отдельных генов, как бы радикалов этой молекулы. Новые генонемы создаются только на старых как на матрицах. Выдвинутый Николаем Кольцовым матричный принцип образования новых хромосомных молекул оказался поистине пророческим. Он предвосхитил на много лет важнейшее положение современной молекулярной биологии. Наследственной матрицей Кольцов считал высокополимерные молекулы белков. В дальнейшем оказалось, что ведущая роль в наследственности принадлежит более простым соединениям - нуклеиновым кислотам. В ряде статей, таких, как «Генетика и физиология развития», «Роль гена в физиологии развития», Кольцов развивал идеи, далеко опередившие свое время.

Выдающийся ученый стремился перекинуть мосты между физиологией развития и генетикой, а также цитологией и биохимией, тщательно анализировал отдельные этапы индивидуального развития, начиная с оплодотворения яйца, а также рассматривал развивающийся организм как сложную систему. В дальнейшем он разбирал вопросы о влиянии отдельных генов, постепенно включающихся в процесс индивидуального развития, о связи между генами, гормонами и формообразующими веществами, обнаруживаемыми в опытах экспериментальных эмбриологов. Кольцов был близок к появившемуся много лет спустя положению: один ген - один фермент.

Будучи биологом широкого профиля, выдающийся ученый уделял немало внимания и таким вопросам, как общая характеристика свойств жизни и отличие живого от неживого, был убежденным сторонником эволюционной теории Чарльза Дарвина . Как известно, современное учение - это синтез классического дарвинизма и данных генетики, цитологии и других экспериментальных наук XX века. Идеи Николая Кольцова способствовали этому синтезу. Велика его роль в подготовке кадров научных работников, многие из которых позднее стали крупными учеными. Наконец, он был инициатором создания в России первых биологических журналов («Успехи современной биологии», «Биологический журнал» и другие), членом редколлегии многих других научных и научно-популярных журналов, а также редактором биологических разделов энциклопедий - Большой медицинской и Большой советской. В течение почти 20 лет Кольцов руководил основным естественнонаучным журналом «Природа».

Сталинская «чистка» не обошла стороной и биологию. Николай Константинович Кольцов был изгнан из института, который создал, и, выброшенный за пределы науки, сразу же погиб, не пережив сердечный приступ. Ученый умер 2 декабря 1940 г. и был похоронен в Москве на Лефортовском кладбище. В мае 1975 г. имя Николая Константиновича Кольцова было присвоено Институту биологии развития Академии наук, организованному в 1967 г. учеником Кольцова, Борисом Львовичем Астауровым , и исторически, и идейно связанному с Институтом экспериментальной биологии.