Человек дня: Михаил Цвет

14 мая 1872 года родился Михаил Цвет, биолог, биохимик, изобретатель метода хроматографии

 

Личное дело

Михаил Семенович Цвет (1872–1919) родился в итальянском городе Асти. Его мать, итальянка Мария де Дороцца, скончалась вскоре после рождения сына. Отец, Семен Николаевич Цвет, был родом из русской купеческой семьи. Он был крупным чиновником и известным в кругу интеллигенции человеком, писал труды на литературные и экономические темы, был близко знаком с Иваном Тургеневым, Павлом Анненковым,  Александром Герценом.

Детство и юность Михаила прошли в Швейцарии. Окончив в 1891 году Женевскую гимназию, он сразу поступил на физико-математический факультет Женевского университета. К этому времени женевская ботаническая школа была признана во всем мире, что во многом объясняет конечный выбор Цветом специализации – изучение растений. Окончательный вариант диссертации «Исследование физиологии клетки. Материалы к познанию движения протоплазмы, плазматических мембран и хлоропластов» был готов в 1896 году. Получив в октябре диплом доктора естественных наук, Цвет приехал в Санкт-Петербург.

Здесь молодого ученого подстерегал неприятный сюрприз. Оказалось, что степень доктора Женевского университета в России не только не признается, но даже не приравнивается к магистерской. Цвет не опустил руки и продолжил свои исследования – его вдохновило знакомство с ведущими российскими ботаниками Иваном Бородиным, Андреем Фаминцыным, Андреем Бекетовым и другими. Решающую же роль в устроении российской судьбы Цвета сыграл врач, анатом и педагог Петр Лесгафт, сильно повлиявший на ученого. Сначала Цвет слушал его лекции, а потом стал работать в построенной специально для Лесгафта Биологической лаборатории. Он начал выступать с лекциями, проводил со слушателями курсов Лесгафта практические занятия и продолжил начатые в Швейцарии исследования хлоропластов, параллельно готовясь к новым магистерским экзаменам и защите диссертации. Экзамены он сдал в 1899-м; в 1900 году после выступления с докладом «О природе хлороглобина» на заседании ботанического отделения Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей был принят в действительные члены этого общества. Магистерскую диссертацию Цвет защитил в Казанском университете в 1901-м.

Этот год оказался поворотным в судьбе Цвета по двум причинам. В марте перед Казанским собором прошла студенческая демонстрация в знак протеста против отдачи студентов в солдаты в Киеве и других городах в наказание за участие в «беспорядках». Выступление было жестоко подавлено солдатами и полицией; Лесгафт выступил с протестным письмом, под которым собрал подписи 99 профессоров и литераторов, после чего был выслан в Финляндию, и Биологическая лаборатория практически прекратила свою деятельность. Цвет был вынужден искать новое место работы. 26 ноября 1901 года он по конкурсу прошел на должность ассистента кафедры Анатомии и физиологии растений в Варшавском университете.

Вторым знаковым событием стал доклад «Методы и задачи физиологического исследования хлорофилла», сделанный Цветом перед отъездом в Варшаву в Санкт-Петербурге на 11-м съезде естествоиспытателей и врачей. В нем ученый впервые сообщил о методе адсорбционной хроматографии.

В Польше Цвет сосредоточился на совершенствовании своего метода и на его применении для разделения пигментов зеленого листа. Обстоятельно изложил свой принцип он в 1903 году на заседании ботанического отделения Варшавского общества естествоиспытателей. Он много ездит по Европе, в 1902 году становится действительным членом Немецкого ботанического общества. В 1907 году на его заседании Цвет продемонстрировал первый первый хроматограф и принцип его действия. В 1909 году установка была показана в России.

В 1911-м в Петербурге Цвет сделал доклад «Современное состояние химии хлорофилла» и был награжден Академией наук Большой премией имени М. Н. Ахматова за книгу «Хромофиллы в растительном и животном мире» – одноименную докторскую диссертацию он защитил в Варшаве в 1910-м. В 1914 году опубликовал результаты последней исследовательской работы «Об искусственном антоциане». Параллельно с научной работой Цвет преподавал ботанику и сельское хозяйство в Варшавском ветеринарном институте и ботанику на химическом и горном отделениях Варшавского политехнического института.

Очередной крутой поворот произошел в 1915 году: пока Цвет с семьей (в 1907 году он женился на Елене Трусевич) отдыхал в Одессе, Варшава была занята немецкими войсками; возвращение стало невозможным. В очередной раз начались поиски работы. Самым привлекательным вариантом была вакансия завкафедрой анатомии и физиологии растений Новороссийского университета в Одессе, но этот пост Цвету не достался несмотря на крайне положительный отзыв Андрея Фаминцына. Сначала ученый оказался в Нижнем Новгороде, куда был эвакуирован Варшавский политехнический институт, в 1917-м был избран ординарным профессором Юрьевского (ныне Тартусского) университета. Там он не проработал и года: в сентябре он прибыл в Юрьев, а в августе 1918 город был занят немецкими войсками. Оккупационное руководство приказало прекратить преподавание на русском языке и перейти на немецкий, а ректору и русским профессорам предлагалось «добровольно покинуть Лифляндию».

Семья Цветов эвакуировалась в Воронеж. Дорога оказалась очень трудной; у Цвета к этому времени уже развилась сердечная недостаточность. Однако он продолжал работать – едва прибыв на новое место, представил докладную записку об организации ботанической кафедры во вновь формирующемся Воронежском университете, а в апреле 1919-го начал читать лекции.

Михаил Цвет скончался в Воронеже от истощения 26 июня 1919 года.

 

Чем знаменит

 
 

Создатель хроматографии – метода разделения и анализа смесей веществ, а также изучения их физико-химических свойств, ставшего одним из наиболее широко применяемых аналитических методов. Открытие Цвета получило широкое применение и признание с начала 1930-х годов при разделении и идентификации различных пигментов, витаминов, ферментов, гормонов и др. органических и неорганических соединений и послужило основой для создания ряда новых направлений аналитической химии. Занимаясь физиологией растений, пришел к важным выводам о природе хлоропластов, состоянии хлорофилла в растениях, механизме фотосинтеза.

 

О чем надо знать

Ко времени прихода Цвета в науку уже были предприняты многочисленные попытки извлечь из растительного материала зеленый пигмент. Практически все они предполагали агрессивное химическое воздействие на исходное сырье. Революционность метода Цвета состояла в применении физического подхода к проблеме – некоторые современники критиковали его способ за примитивность, и возможно, именно поэтому он пребывал в забвении до 1930-х годов.

Технически метод состоял в помещении смеси (в случае Цвета – раствора хлорофилла) в трубку, заполненную тонко измельченным мелом, в которую затем постепенно добавлялся бензол (растворитель исследуемой смеси). Идея состояла в том, что различные составные части смеси по-разному взаимодействуют с адсорбентом, и те из них, у которых адсорбционное сродство с адсорбентом больше, будут поглощены раньше; менее адсорбирующееся вещество будет поглощаться в более удаленных слоях адсорбента. При непрерывном протекании раствора через адсорбент обнаруживается замечательное явление: более родственное адсорбенту вещество вытесняет менее родственное. Таким образом вдоль адсорбента отдельные пигменты расположатся слоями, и их можно будет подвергнуть исследованию каждый в отдельности.

Если затем через профильтрованную таким образом смесь пигментов пропустить чистый растворитель, то разделение пигментов будет еще более четким. Зоны отдельных пигментов сместятся вдоль трубки и совсем отделятся друг от друга, так как растворитель смещает их не в одинаковой мере. Столбик адсорбента, в котором поперечными полосками распределены отдельные пигменты, называется хроматограммой. Если затем удалить из нее растворитель и вытолкнуть ее из трубки, то хроматограмму можно острым ножом рассечь на отдельные ломтики, соответственно зонам, поглотившим отдельные пигменты, и затем подвергнуть их исследованию каждый в отдельности.

 

Прямая речь

О приезде в Россию: «Я пришел к выводу, очень печальному и обескураживающему. В течение тех шести с лишним месяцев, что я в России, я тщетно пытаюсь заставить себя почувствовать, что в моей груди бьется русское сердце! Я пересек всю Россию. Я посетил Москву, святой город, и мои глаза и уши были широко открыты… Ничто не дрогнуло, ничто не отозвалось во мне. На своей родине я чувствовал себя иностранцем. И это чувство меня глубоко и отчаянно удручает… Теперь мне жаль, что я покинул Европу…»

О значении цвета в природе: «Все цветное естественно привлекает наше внимание, и естественна же склонность наша усматривать в определенной окраске веществ особенную преднамеренную целесообразность. Отсюда и возникают порою лжепроблемы. Ведь нет основания приписывать какому-либо веществу особые физиологические или онкологические свойства только потому, что вещество это для глаза человеческого является окрашенным. С точки зрения объективной все вещества «окрашены»: белок, сахар и вода так же, как антоциан или хлорофилл; только главные поглощения лучистой энергии падают на другие спектральные участки. Целесообразна ли эта, всегда имеющаяся окраска, т. е. необходима или вообще полезна ли она для поддержания жизни данного существа – это должно быть установлено эмпирическим путем для каждого отдельного случая. Сама по себе субъективная окраска не имеет ровно никакого значения».

Андрей Фаминцын о предоставлении Цвету поста завкафедрой: «Самым достойным кандидатом является доктор ботаники Михаил Семенович Цвет, ученый с европейским именем, исследования которого над хлорофиллом составляют гордость русской науки и были уже отмечены Императорской Академией наук. Ныне с эвакуацией Варшавского политехнического института этот выдающийся ученый превратился в беженца и за отсутствием лаборатории должен был прекратить свою плодотворную научную деятельность. Университет исполнил бы лишь долг перед русской наукой, дав возможность столь выдающемуся ученому занять подобающее ему место и продолжить свою научную деятельность».

 

6 фактов о Михаиле Цвете

Отец Михаила Цвета написал брошюру «К истории русского нигилизма», посвященную роману «Отцы и дети»
Хотя рождение метода следует датировать 1901 годом, сам термин «хроматография» Цвет предложил только в 1906-м; он употребляется до сих пор, хотя сам метод существенно изменился
В 1918-м Цвет был выдвинут на Нобелевскую премию по медицине; причины отказа до сих пор неизвестны, однако в этом году вручена она так и не была
По некоторым сведениям, Климент Тимирязев отрицательно относился к работам Цвета, считая, что тот исказил сведения о его приоритете в исследовании хлорофилла
Варшавский архив Михаила Цвета, к которому ученый уже не смог вернуться, считается утраченным
Могила Цвета была найдена случайно лишь в 1980-х годах на территории Алексеево-Акатова женского монастыря в Воронеже; после реставрации на ней установлен памятник с надписью: «Ему дано открыть хроматографию, разделяющую молекулы, объединяющую людей»

 

Материалы о Михаиле Цвете

Драмы науки: трагедия в стиле «цвет»

Симон Шноль. Михаил Семенович Цвет (1872–1919)

Цвет М.С. Хроматографический адсорбционный анализ. Избранные работы

Статья о Михаиле Цвете в Википедии