Из истории естествознания
М. А. ОСТРОВСКИЙ, Н. Л. САКИНА, В. М. ЧЕСНОВ
РАЗВИТИЕ ФИЗИОЛОГИИ ЗРЕНИЯ В РОССИИ В ПЕРВЫЕ ДЕСЯТИЛЕТИЯ СОВЕТСКОЙ ВЛАСТИ (1917-1950)
В статье проанализировано развитие в СССР в первые послеоктябрьские десятилетия физиологии зрения как комплексной отрасли знания. Показано большое влияние на этот процесс социоэкономических и политических факторов, от которых зависели не только качественные и количественные показатели самой науки, но и ее социальный статус, организация и структура, судьбы ученых. Рассмотрена научная и научно-организационная деятельность П. П. Лазарева, С. И. Вавилова, Л. А. Орбели и их учеников в создании методологических и методических основ физиологии зрения, формировании всемирно известных научных школ. Эти ученые сумели развить и внедрить качественно новые физические, физиологические, биохимические подходы к объектам исследования, что обеспечило накопление знаний о механизмах зрения, о соответствующих процессах в сетчатке и мозге. Достигнутый уровень исследований позволил перейти к более глубокой разработке теоретических проблем физиологии и биохимии зрения, а также к решению связанных с ними практических задач.
Ключевые слова: физиология зрения, научная школа, оптика, зрение история науки.
В первые годы после Октябрьской революции 1917 г., сопровождавшейся гражданской войной, интервенцией и распадом экономического уклада страны, происходят также качественные изменения организационных форм и направлений развития отечественной науки. Историки и методологи науки отмечают тот поразительный факт, что в эти трудные годы новая власть предпринимала меры не только для материального обеспечения науки, но и для придания ей высокого авторитета ввиду ее важности для экономического, политического и интеллектуального развития страны. Из года в год росли ассигнования на науку, в том числе и на биологию 1 К несомненной заслуге советской власти следует отнести и создание в этот период широкой сети научно-исследовательских институтов (НИИ) - со второй половины 1918 г. и до начала 1920-х гг. только в медико-биологической области их было создано 14. К концу же 1926 г. эта цифра удвоилась. Одновременно шел процесс огосударствления науки, ее централизации. Принятые меры стимулировали формирование широкого фронта научных исследований. В ряде НИИ и научно-исследовательских лабораторий с чисто медицинской направлен-
1 Увеличение ассигнований в этой сфере за 1918 г. достигли 3 % валового сбора национального продукта. В последующие десятилетия этот показатель не падал ниже 2 %. См.: Статистический ежегодник 1918-1920 гг. М., 1922. Вып. 2. С. 6-36.
© М.А. Островский, Н.Л. Сакина, В.М. Чеснов. ВИЕТ. 2011. № 2. С.
ностью началось систематическое изучение физиологии органов чувств, в том числе и глаза как оптического прибора. К таким НИИ относились Государственный оптический институт (ГОИ) (1918, академик С. И. Вавилов, проф. Л. Н. Гассовский), Институт биофизики (1919) и Биофизическая лаборатория АН (1921). У «руля» обоих последних учреждений стоял академик П. П. Лазарев. Сюда же следует причислить Институт физиологии АН СССР (1925, академики И. П. Павлов и Л. А. Орбели), Военно-медицинскую академию 2 (академики Павлов и Орбели, профессор А. В. Лебединский), Институт экспериментальной медицины (ИЭМ - с 1918 г. профессор Н. Т. Федоров) 3. Кроме того, в Москве подобная тематика стала разрабатываться в НИИ глазных болезней им. Гельмгольца 4 (академик М. И. Авербах, профессор С. В. Кравков). Этот далеко не полный перечень научных учреждений, в которых закладывались основы физиологии зрения, позволяет констатировать следующее. Во-первых, несмотря на то, что ряд упомянутых организаций возник еще в дореволюционный период, последовательная разработка теоретических и практических основ физиологии зрения развернулась в них в основном в послеоктябрьский период. Во-вторых, базой для развития таких исследований явились организованные в этих институтах специализированные лаборатории и отделы. В-третьих, во главе этих первых «ячеек» стояли ведущие специалисты - «генераторы» новых концепций идей и методов. В-четвертых, именно эти объединения явились своеобразными «питомниками», где шло формирование первых научных школ по физиологии зрения, которые приобрели впоследствии мировую известность. При этом не следует забывать, что физиологическая оптика в России имеет глубокие исторические корни.
Среди основоположников этой отрасли науки можно назвать М. В. Ломоносова, М. М. Воинова, И. М. Сеченова, Н. И. Бакста и ряд других. Особо следует выделить П. П. Лазарева, который, начав свои исследования в конце
XIX в., продолжил их при советской власти. Важно отметить, что с именем Лазарева связано само возникновение в России физиологии зрения как раздела физиологии, изучающего работу глаза методами физической оптики. Его исследования, проведенные в 20-х гг. ХХ в., способствовали проникновению в физиологию сенсорных систем новых электрофизиологических, физико-хи-
2 Официальной датой создания академии, именовавшейся тогда медико-хирургической, считается 1798 г. С 1881 г. она стали называться Военно-медицинской академией.
3 С 1932 г. ИЭМ был переименован во Всесоюзный институт экспериментальной медицины (ВИЭМ). Ныне это институт экспериментальной медицины РАМН.
4 Это учреждение было основано в 1900 г. как глазная больница. В 1936 г. благодаря активной научной и научно-организационной деятельности ее директора М. И. Авербаха (с 1903 по 1944 г.) больница была преобразована в Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца. Небезынтересно отметить, что термин «физиологическая оптика» связан с именем этого ученого. Г. Л. Ф. Гельмгольц использовал сам термин для названия учебного пособия для студентов Гейдельбергского университета - «Руководство по физиологической оптике» (1866), которое стало основным трудом по физиологии зрения в мировой научной литературе XIX - начала
XX вв.
мических и биофизических методов. Широкую известность получили работы Лазарева по биофизике зрения 5.
С начала ХХ в. значимую роль в развитии физиологии зрения играл разработанный Павловым метод условных рефлексов. С его помощью можно было изучать не только рецепторные отделы органов чувств, но и всю сенсорную систему. Павлов использовал такой подход при изучении особенностей формирования условных рефлексов зрительного анализатора собак на световые раздражения. Более подробное изучение этой проблемы он поручил своему талантливому ученику, только начинающему путь в науке, Орбели. Тому удалось установить способность собак различать различные параметры светового стимула. Он доказал также, что они «тонко» реагируют на степень освещенности, дифференцируют форму и движение предмета, но не различают цвета. Позже Орбели установил, что различение цвета все же свойственно отдельным особям собак, однако в самой рудиментарной форме. Подробное изложение и анализ полученных результатов он дал в своей докторской диссертации, которая была опубликована в 1908 г. 6
Несмотря на новую научную ориентацию ученых при исследовании отдельных сторон физиологии зрения, применение качественно новых методик носило фрагментарный характер еще до середины 1920-х гг. Лишь с конца этого десятилетия начались систематические и достаточно широкие исследования физиологии зрения, способствовавшие закреплению за ней статуса самостоятельной отрасли знания.
Пионером изучения глаза с точки зрения физики, включая разработку приемов и методов корректировки его работы, в СССР стал Государственный оптический институт (ГОИ), где в 1923 г. для этой цели была создана специальная лаборатория глазной оптики. В 1938 г. в связи с расширением тематики этого подразделения, непосредственно связанного с научной деятельностью С. И. Вавилова, возглавившего ГОИ в 1931 г., она была переименована в лабораторию физиологической оптики. Здесь наряду с наблюдениями с помощью глаза квантовых флуктуаций света Вавилов и его сотрудники занимались также разработкой таких практических вопросов, как установление границы зрительного утомления, изучение природы стереоскопичности зрения, повышение «производительности труда» глаза, наконец, создание новых типов очковых линз и оптических приборов на промышленной основе.
Наблюдение квантовых флуктуаций света, все же, стояло на первом месте. С 1932 по 1941 г. под руководством Вавилова и его ближайших сотрудников (Е. М. Брумберга, К. Б. Пашина, З. М. Свердлова, Т. В. Тимофеевой и др.) в ГОИ на новой экспериментальной установке были проведены сотни серий флуктуационных измерений, в которых приняли участие десятки наблюдателей. В результате кропотливых, многолетних экспериментов Вавилову и его команде удалось установить квантовую природу света и измерить порого-
5 Биофизический метод основывался на ионной теории возбуждения, созданной Лазаревым в 1914-1918 гг. На основе этой теории появилась возможность дать количественную оценку некоторых сторон процесса адаптации глаза к темноте.
6 Орбели Л. А. Условные рефлексы с глаза у собаки [1908] // Орбели Л. А. Избранные труды. 1964. Т. 3. С. 11-89.
вую чувствительность глаза. Полученные результаты явились принципиально важным достижением ГОИ, составившим новый этап в развитии физиологической оптики, и по праву считаются классическими.
Как всякое большое открытие, установление квантовой природы света имеет также свою предысторию. Вавилова как физика на протяжении многих лет увлекала идея создать зримое подтверждение квантовой природы света. Но она эта оставалась мечтой до тех пор, пока он не убедился в том, что наиболее чувствительным прибором, способным фиксировать самые слабые световые потоки, является глаз человека, адаптированный к темноте - в 1920-е гг. физики не имели более тонких приборов. По существу, эта экспериментальная техника была применена Вавиловым в его экспериментах с предельно слабыми световыми потоками еще в 1920 г. в Институте физики и биофизики, которым руководил его учитель Лазарев. В 1929 г. Вавилов совместно со своим коллегой В. И. Федоровым в этом же институте провел первые эксперименты по разработке м
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.