Это удивительное происшествие, случившееся в первой половине XIX века, впервые дало возможность напрямую пронаблюдать за пищеварительными процессами в человеческом желудке, а воспользовался этой возможностью молодой американец, военный хирург и физиолог Уильям Бомон (1785–1853).

Господствовавшая в те времена система медицинского образования предполагала, что подающие надежды врачи совершенствуют свои умения не в медицинских школах, а в помощниках у практикующего терапевта или хирурга.

Бомону пришлось отправиться практиковаться в далекий форт в Массачусетс. Однажды утром его вызвали к жертве несчастного случая, который произошел у близлежащего пункта заготовки меха. Юного канадца с Крайнего Севера по имени Алексис Сент-Мартин ранили выстрелом из ружья в упор, и Бомон, когда прибыл, застал несчастного без сознания, в луже крови. Сам заряд, пыж и обрывки одежды пробили грудную клетку и желудок — в рану вполне мог уместиться человеческий кулак. Ко всеобщему изумлению, раненый выжил, но был, разумеется, слишком слаб, чтобы вернуться к работе. Распорядители пункта заготовки, в планы которых де входило поддерживать инвалида, решили отослать его домой, в Канаду. Бомон усомнился, что тот сможет пережить дорогу в две тысячи миль, и потому взял его к себе, “обихаживал, кормил, обеспечил крышей над головой, окружил всеми удобствами и ежедневно (а чаще — дважды в день) перевязывал его рану”. Сент-Мартин, окончательно поправившись, вернулся на прежнее место работать столяром. Однако на левой части его туловища по-прежнему оставалась дыра, ведущая в желудок. Бомон мог вводить ему лекарства таким способом, “каким ни одно лекарство прежде, от Сотворения мира и до наших дней, не поступало в человеческий организм. Я заливал лекарство через щель между ребрами в дыру в желудке”.

Время шло, и Бомон осознал, что дыра в животе Сент-Мартина (желудочный свищ) дает ему уникальный шанс подсмотреть, что там происходит внутри. “Можно было заливать туда воду через воронку, — писал он, — или закладывать еду ложкой, и вытягивать сифоном то и другое обратно. Я часто закладывал в дыру пищу, сырую и приготовленную, чтобы узнать, как долго та будет перевариваться. Однажды я заткнул отверстие тампоном из сырой говядины вместо ваты, и обнаружил, что менее чем за пять часов внутренняя его часть переварилась: остался только ровный срез — как если бы кусок отсекли ножом”.

Бомон опробовал действие желудочного сока (как внутри, так и вне желудка Сент-Мартина) на многих видах пищи, которую он сначала погружал туда, а некоторое время спустя извлекал и исследовал. Он изучал действие желчи на процесс пищеварения, а также проводил замеры температуры и кислотности внутри желудка.

В конце концов Сент-Мартину надоела роль “ходячего желудка” для опытов, и он сбежал от своего доктора. Впоследствии он устроился на работу в компанию Hudson Вау, женился и даже обзавелся двумя детьми.

Огорченный Бомон исколесил почти всю Америку, прежде чем нашел Сент-Мартина снова, и заплатил Сент-Мартину и его семейству внушительную сумму, чтобы те вернулись в Массачусетс. Еще несколько лет подряд непокорный подопытный сбегал и возвращался, но Бомон к тому времени уже располагал результатами 238 опытов. Теперь Сент-Мартин был ему не нужен. Бомон наконец издал свою книгу “Наблюдения и опыты над желудочным соком и физиология пищеварения”, а 14 лет спустя выпустил второе, дополненное, издание. Результаты его работы легли в основу исследований Клода Бернара и Ивана Петровича Павлова: оба создавали свищи в желудке у собак.

Алексис Сент-Мартин пережил своего спасителя на 28 лет и скончался в Канаде в 83-летнем возрасте.

Третьего декабря 1943 года, в 7.30 вечера, немецкие бомбардировщики возникли в небе над портом Бари, расположенным на кромке каблука итальянского “сапожка”. Их мишенью была гавань, где с кораблей сгружали продовольствие и боеприпасы для армий союзников, пытавшихся тогда прорваться в глубь Италии. Сирены, предупреждающие об авианалете, не сработали, так что укрыться успели немногие. Одна из бомб упала на палубу американского судна “Либерти”, доверху груженного взрывчаткой и, помимо нее, юо тоннами горчичного газа. Ни одна из сторон за всю войну так и не воспользовалась химическим оружием, но в то время противники были уверены, что рано или поздно это случится. И вот “Либерти” взорвался, и облако горчичного газа заволокло гавань. О газовой атаке оповестили, но, видимо, для многих слишком поздно. Среди врачей, отправившихся лечить пострадавших, оказался офицер-медик американской армии, доктор Корнелиус Роадс. Еще до войны он приобрел известность благодаря своим медицинским исследованиям.

Роадса поразило воздействие газа на организм: при его попадании в кровь число белых кровяных тел начинало расти, однако спустя несколько дней лимфоциты (от которых во многом зависит иммунный ответ организма), а вслед за ними и другие белые кровяные тела практически исчезали. Вскоре в крови появлялись незрелые клетки, свидетельствующие, что организм активно реагирует на перенесенный шок. Пациенты с легким отравлением выздоравливали за считаные дни или недели, а тяжелые больные либо гибли, либо приходили в себя после переливания крови. При этом, отметил Роадс, инфекции были редкостью даже у самых тяжелых пациентов, к тому же газ воздействовал лишь на их кровь, не нанеся вреда никаким другим тканям и органам. Возник вопрос, токсичен ли газ только для белых кровяных телец? И не пригодится ли он для лечения лейкемии — болезни, вызывающей перепроизводство этих клеток? Опыт Роадса лег в основу химиотерапии — нового метода в изучении и лечении рака. Спустя месяцы некий онколог из Чикаго уже использовал, и небезуспешно, азотистые иприты — горчичный газ и его производные — для лечения пациентов, страдавших лейкемией и лимфогранулематозом (болезнью Ходжкина).

PS Все тексты взяты из книги «Эврики и эйфории. Об учёных и их открытиях» Уортела Гратцера

Аспартам, или нутрасвит, уберег тучную часть человечества от многих и многих килограммов лишнего веса. Этот заменитель сахара лишен неприятного послевкусия (чем отличается от сахарина) и по всей видимости не имеет отрицательных побочных эффектов. Он был открыт благодаря чистой случайности, как, наверное, и все остальные заменители сахара, включая самый первый — сахарин. Сахарин был синтезирован в 1879 году в Балтиморском университете Джона Хопкинса неким Константином Фальбергом — студентом Айры Ремзена, одного из самых выдающихся американских химиков-органиков.

Фальберг, удивленный сладковатым привкусом еды, которую он ел во время обеда, сообразил, что причина этого — наверняка одно из веществ, попавших ему на руки во время опытов. Этим веществом оказался амид ортосульфобензойной кислоты. Практичный студент запатентовал вещество и разбогател, только вот научного руководителя в патенте не упомянул. Простить Фальбергу эту оплошность Ремзен так и не смог.

Много лет спустя, в 1937-м, другой студент-экспериментатор, беззаботный американец с невообразимой сейчас привычкой курить в лаборатории, пытался синтезировать жаропонижающий препарат антипиретик; он затянулся сигаретой, оставленной на рабочем столе, и почувствовал, что та имеет сладковатый вкус. Так появились на свет подсластители на основе цикламатов. Еще один заменитель сахара, ацесульфам, впервые дал о себе знать, когда сотрудник лаборатории решил послюнить палец, перед тем как вынуть лист бумаги из стопки.

Джеймс Шлаттер работал химиком-органиком в лаборатории фармацевтической компании G.D. Searl, где занимался поиском лекарства от гастрита. Ему предстояло синтезировать пептид (цепочку аминокислот, связанных друг с другом, как в белке), отвечающий фрагменту гормона гасгрина. Вместе с коллегой он приготовил несложное соединение такого рода (метиловый эфир аспартилфенилаланина) и приступил к его очистке переосаждением — широко принятый метод в органической химии. Шел декабрь 1965-го. Вот как Шлаттер описывает, что случилось затем:

Когда я нагревал аспартам в колбе с метиловым спиртом, смесь, внезапно закипев, выплеснулась наружу. В результате немного порошка попало мне на пальцы. Чуть позже — лизнув пальцы, чтобы взять бумаги, — я обратил внимание на сильный и очень сладкий вкус. Сначала я подумал, что все дело в сахаре, которым мог запачкаться еще утром. Однако, как я вскоре сообразил, это было исключено, коль скоро в обед я все-таки мыл руки. Все обстоятельства указывали на емкость, куда я спрятал кристаллизовавшийся метиловый эфир аспартилфенилаланина. Решив, что дипептид вряд ли ядовит, я попробовал немного и убедился: это и есть вещество с моих пальцев.

Сейчас любой химик обязательно работает в перчатках, поэтому в наши дни это открытие вряд ли состоялось бы и человечество так никогда бы и не узнало про сладкий вкус дипептидов.

Но самое курьезное открытие заменителя сахара принадлежит иностранному студенту лондонского Королевского колледжа, который в 1976 году неправильно воспринял просьбу своего научного руководителя мистера Л. Хоуга. Профессора интересовала возможность использовать в промышленности синтетические производные сахарозы — обычного сахара из тростника или свеклы. Несколько таких производных уже были получены в лаборатории, и одним из них была трихлорсахароза (то есть сукралоза — сахароза, где три атома водорода замещены на хлор). Хоуг попросил Шашиканта Фадиса исследовать (to test) вещество, а студент, плохо знавший английский язык, понял просьбу учителя как “попробовать на вкус” (to taste), что немедленно и сделал. Сукралоза, как выяснилось, принадлежит к числу самых сладких веществ в мире, и в тысячекратно меньших концентрациях заменяет сахарозу.

Вильгельм Конрад Рентген, выдающийся физик-экспериментатор, в 1883 году, в возрасте 43 лет, был назначен профессором и одновременно главой физического института при Университете Вюрцбурга в Баварии. Место это к тому моменту выглядело тихой заводью, однако Рентген, даже несмотря на привычку работать самостоятельно, оказался замечательным руководителем и превратил институт из посредственного в весьма неплохой научный центр. Ученого тогда особенно интересовало электромагнитное излучение, и он взялся разрешить спорный и крайне актуальный тогда вопрос: чем именно — частицами или волнами — являются недавно открытые виды излучений. В частности, отрицательно заряженные катодные лучи. Вот как он пришел к своему открытию, одному из самых поразительных в истории физики.

Вечером в пятницу, 8 ноября 1895 года, Рентген работал один в собственной лаборатории. Чтобы увидеть траектории катодных лучей, сгенерированных в вакуумной трубке, Рентген перегородил им путь флуоресцентным экраном. Разглядеть бледное зеленоватое свечение экрана в тех местах, куда попадали лучи, было трудно, поэтому ученый потушил свет во всем помещении. Катодную трубку пришлось обернуть черным картоном, чтобы не мешали вспышки искровых разрядов, за счет которых и возникали лучи. В темноте Рентген заметил мерцающее пятно света невдалеке от приборов. Возможно, свет пробивался через шторы — но ученый ничего такого не обнаружил.

Мерцала, как оказалось, буква, нарисованная фосфоресцентной краской. Рентген знал, что преодолеть даже полметра воздуха вне трубки катодные лучи неспособны. Значит, сквозь картон проходит какое-то вторичное излучение. Рентген поставил на его пути игральную карту, потом целую колоду — но и то и другое оказалось для излучения прозрачным. Даже книга отбрасывала на флуоресцентный экран всего-навсего слабую тень. Но когда ученый заменил прежние преграды небольшим куском свинца, рядом с его тенью Рентген с удивлением заметил контуры собственных пальцев и внутри них — очертания костей.

Рентген, без сомнения, мгновенно осознал, что совершил открытие, которое всколыхнет ровную поверхность физики XIX века. Примерно в то же время профессор Филипп фон Жоли советовал студенту Максу Планку, в будущем великому теоретику, сменить род занятий, так как с устройством вещества ученые уже почти что разобрались до конца.

В этот же исторический вечер Рентген установил, что излучение, названное им “икс-лучами”, возникает там, где катодные лучи сталкиваются со стенками трубки. Выяснилось также, что новые лучи, в отличие от катодных, не отклоняются магнитным полем — значит, они лишены электрического заряда.

Еще несколько недель Рентгена редко видели вне лаборатории. Все это время он получал изображения самых разных предметов, включая, к ужасу подопытной, руку собственной жены: на снимке были отчетливо видны контуры колец и структура костей. Первый отчет, напечатанный в самом начале следующего года, стал сенсацией. Лорд Кельвин, один из крупнейших физиков того времени, считал статью розыгрышем, пока его не переубедили опыты, проведенные в других лабораториях мира. За несколько лет вышли тысячи статей, посвященных ретгеновским лучам. Довольно скоро их возможности осознали медики. Опасности, связанные с лучами, тоже выявились довольно быстро, и в игру вступили коммерсанты: одна английская фирма выпустила “рентгенозащитное” белье.

Для самого Рентгена открытые им лучи были причиной острого дискомфорта: он был свято предан классической физике, а то обстоятельство, что новое явление не вписывалось в классический миропорядок, очень расстраивало ученого. Самый заметный из его учеников, Рудольф Ладенбург, который позже стал профессором Принстонского университета, оказался в Вюрцбурге спустя несколько лет после истории с лучами, и Рентген поручил ему задачу по теории вязкости. Скорость падения шара в жидкости определяется ее вязкостью — по уравнению, выведенному в середине XIX века кембриджским ученым Стоксом. Рентгена же интересовало, что будет, если заключить шар и жидкость в узкую трубку, где неизбежно вязкое трение о стенки. Ради эксперимента специальную трубку провели через все этажи здания, от крыши до фундамента, и наполнили касторовым маслом. Если верить Ладенбургу, ничто не могло доставить Рентгену большего удовольствия, чем наблюдать за спуском шара в точно рассчитанный срок.

В 1901 году за открытие рентгеновских лучей ученому присудили самую первую Нобелевскую премию по физике, и несколько других физиков, также работавших с катодными лучами, получили повод сожалеть о том, что открытие сделано не ими. Фредерик Смит из Оксфорда однажды обнаружил, что фотопластинки, хранившиеся рядом с катодной трубкой, обычно засвечивались, и потому отодвинул их подальше, чтобы не тратить время на анализ причин. Но больше всех был расстроен Филипп Леннард (который позже станет нобелевским лауреатом за свои исследования излучения). Леннард не мог заставить себя даже произнести имя Рентгена вслух. Впрочем, он вообще оказался не в силах понять и принять те грандиозные открытия в теоретической физике, которые потрясли естествознание в первые два десятилетия XX века: так, он сделался яростным и непримиримым противником Эйнштейна и впоследствии убежденным нацистом.

Все тексты взяты из книги «Эврики и эйфории. Об учёных и их открытиях» Уортела Гратцера

У непосвященных химия ассоциируется с отталкивающей вонью — и, без сомнения, есть такие вещества, чьи запахи намертво прилипают к рукам и одежде. Профессора Уильяма Генри Перкина-младшего, говорят, однажды даже выгнали из автобуса, на котором он возвращался домой из лаборатории, где работал с дурно пахнущими аминами. Но мало какая история может сравниться с этой, рассказанной Джоном Ридом, профессором химии в Университете Сент-Эндрюса.

Это случилось в те времена, когда Рид работал в кембриджской лаборатории сэра Уильяма Джексона Поупа (1870–1939). Поуп, один из отцов-основателей стереохимии, в свое время совершил фундаментальное открытие — он показал, что соединения, где атом углерода связан с четырьмя разными атомами или группами, существуют в двух формах. Представим себе четыре группы в вершинах тетраэдра: когда любые две меняются местами, новый тетраэдр нельзя совместить со старым — он совместим только с его зеркальным отражением. Такая структура обладает внутренней асимметрией, выражающейся в способности вращать влево или вправо плоскость поляризации света.

Поуп с коллегами приготовили несколько таких оптически активных (как их теперь называют) соединений, причем не только углеродных, но и кое-какие производные серы, причем многие из них (как, например, сероводород, простейшее среди них) чрезвычайно плохо пахли. Затем Поупу захотелось узнать, изменится ли оптическая активность, если заменить серу ее ближайшим аналогом, селеном. (Селеноводород похож на сероводород, газ с запахом тухлых яиц, но его “аромат” еще более неприятен: когда великий химик Берцелиус работал с этим веществом, квартирная хозяйка решила, что ее постоялец объедается чесноком.) Химикам будет любопытно узнать, что вещество Поупа было бромидом мети-лэтилселенэтина (его формула [МеЕtSеСНзСООН] Вr). Рид вспоминает:

Наши опыты в Кембридже выглядели так: селеновый стержень лежал внутри длинной трубки из толстого стекла, через которую тек водород, а снаружи всю конструкцию активно подогревали на бунзенов-ской горелке. Сам селен терял в весе, превращаясь в газ селеноводород, а смесь этого газа с водородом поступала в раствор едкого натра в спирте. В получившийся раствор гидроселенида натрия сначала добавили эквивалентное количество этилиодида и нагрели. Потом то же самое проделали с добавкой метилиодида и этилата натрия. Образовался метил-этилселенид, который нагревали с бромуксусной кислотой, чтобы получить безвредный метилэтилсе-ленэтинбромид.

С первой стадией успешно справились в лаборатории, но затем, ввиду ощутимого запаха, пришлось переместиться на крышу здания и расставить всё так, чтобы ветер дул экспериментаторам в спину. Пока селенида было всего несколько граммов, его удавалось удерживать и он не попадал в воздух. Однако вскоре события вышли из-под контроля, и то, что произошло затем, заслуживает пера Уэллса и Дефо. Про некоторые духи говорят, что их аромат можно по-настоящему оценить только при сильном разбавлении. То же верно и для алкилселенидов: по мере того как вещество рассеивалось в воздухе, вонь становилась все более невыносимой. Преодолев преграду в виде ловушек с перманганатом, струи отвратительного газа устремились вниз к беззащитным обитателям Кембриджа.

К несчастью, эксперименты пришлись на время празднования столетия Дарвина, которое как раз отмечали в городе в июне 1909-г0. Чаепития на свежем воздухе в садах были тут же прерваны, и когда гости устремились в комнаты, ужасный запах преследовал их и там, забираясь даже в чашки с чаем. На следующий день с подветренной стороны оказался Крист-колледж, в саду которого устроили празднование, и неприятности повторились. На улицах, в рекреациях колледжей, в кафе и парикмахерских, в конных трамваях — то есть везде, где в Кембрижде собираются люди, — все только и говорили про Запах.

Решительный протест обрушился на местные власти, газеты публиковали письма разгневанных налогоплательщиков, коммерсанты в Пэтти-Кьюри (и вообще всюду с подветренной стороны) спешно закрывали свои конторы и отправляли служащих в отпуск на неопределенный срок, пока зловоние не прекратится, — словом, в прежде безоблачной кембриджской атмосфере воцарилось страшное беспокойство. В конце концов, когда удалось выяснить, что источник всеобщего раздражения — университетская химическая лаборатория, газета “Кембридж дэйли ньюс” вышла с разоблачительным заголовком: “Что это было? Канализация оправдана, виновной признана наука”.

В связи с этим ученые работу решили продолжить на свободных просторах болот.

В итоге Поуп, Рид и еще один их коллега попросили у фермера из удаленного Уотербича разрешения создать “громоподобную вонь” на его землях. Фермер им разрешил и тут же пригласил химиков приехать на его ферму и понюхать навозные кучи — и кучи те наверняка произвели на ученых должное впечатление, но фермера ждал еще больший сюрприз. Поуп с друзьями отправились вверх по реке Кем на моторной лодке, захватив с собой два ящика лабораторного стекла и реактивов. Наконец спиртовые горелки и примус начали подогревать реакционную смесь. Фермер довольно скоро отправился в бегство, однако, продолжает Рид, большое стадо коров собралось полукругом с подветренной стороны, являя собой тихую, но заинтересованную аудиторию. В сотне ярдов ниже по течению река изгибалась вправо, и как раз вблизи этого места проплывавшие там лодки и баржи попадали в полосу зловония; недоумение пассажиров этих судов, в то время как странный аромат поражал одного за другим, было весьма забавным. Вскоре мы столкнулись с реакцией представителей фауны: насекомые всех видов, ползающие и летающие, облепили наш аппарат, причем некоторые даже пытались проникнуть внутрь, минуя пробки, колбы. Все их поведение свидетельствовало о том, что они были уверены — там их определенно ждет нечто замечательное.

На этой стадии, как ни печально констатировать, эксперимент был прерван: частично из-за ужасных запахов, но главным образом потому, что Поупа ждал новый и более заманчивый проект.

PS Новая рубрика на лето, чтоб подписчики не расслаблялись. Все тексты взяты из книги «Эврики и эйфории. Об учёных и их открытиях» Уортела Гратцера