Николай Лучник - Невидимый современник

Кроузер думает и приходит к выводу, что те полсотни ионизаций, которые вызывают гибель инфузории, «попадают» куда нужно, а остальные происходят в нечувствительных частях клетки. В том-то и дело, что надо не просто «ударить» инфузорию определенное число раз, а «попасть» в уязвимое место. Именно поэтому правильнее говорить не «удар», а «попадание», так как для повреждения клетки важны не все ионизации, а те немногие, которые попали в чувствительный объем.

Но что это за чувствительный объем? Кроузер человек достаточно осторожный. Он ничего не говорит об этом, называя чувствительный объем самым общим словом «мишень». А что представляет собой мишень — догадывайтесь сами.

Именно потому, что Кроузер выразил свои мысли в самых общих словах, ничего не говоря ни о тепле, ни о белковых молекулах, против его теории трудно что-нибудь возразить.

Но если хладнокровный сын Альбиона старался быть как можно более осторожным, то его французский коллега Хольвек подошел к проблеме со всем жаром галльского темперамента. Вот уж кто действительно дал полную волю своей фантазии.

Что такое мишень? Совершенно ясно: чувствительный объем, необходимый для жизни клетки орган, который нужно поразить, чтобы клетка погибла. Исходя из результатов радиобиологического опыта, можно вычислить размеры этого чувствительного объема. Это нетрудно, подобные расчеты делал еще Кроузер. Но Кроузер не вкладывал в это особого смысла, а Хольвек…

Хольвек верил, что объем, который дают математические расчеты, представляет собой вполне реальный объем какого-то органа, особенно необходимого для жизни клетки. Причем именно того органа, поражение которого лучами и вызывает гибель клетки. Но что это за орган?

Казалось бы, чего проще — посмотреть клетку под микроскопом и установить, какой из ее органоидов имеет объем, в точности равный вычисленному. Ученые смотрели в микроскопы и нужного объема не находили. Значит, либо расчеты неверны, либо в них вкладывался неправильный смысл? Как бы не так! Наоборот, Хольвеку это даже понравилось.

Раз цитологи нужного объема не находят, значит не могут, не имеют необходимых средств. А чувствительный объем существует, он обнаруживается статистическими расчетами. Поэтому, говорит Хольвек, количественный анализ радиобиологических кривых может стать важным средством исследования.

Так родилась теория мишени, согласно которой биологический эффект связан с поражением чувствительных объемов. Крайнее выражение этой теории — взгляды Хольвека. Он придавал результатам расчетов абсолютное значение и называл теорию мишени «статистическим ультрамикроскопом».

Хольвек был не прав. Он исходил из очень упрощенных представлений, полагая, что в каждом объекте есть одна мишень, что она имеет совершенно четкие границы и что попадание в мишень всегда оказывается эффективным. На самом деле обычно ни одно из этих условий не выполняется, следовательно, теория мишени из статистического сверхмикроскопа превращается в кривое зеркало.

Впрочем, судите сами. Облучают рентгеновыми лучами проростки бобов. Получают кривую, обрабатывают ее математически. Оказывается, что число попаданий равно 18, а мишень — нескольким микронам. Но ведь проростки состоят из большого числа более или менее одинаковых клеток и совершенно очевидно, корешок погибнет, если убит определенный процент клеток. А расчет дает лишь одну мишень.

Абсурдность такого результата была ясна и самым горячим сторонникам теории мишени. И они попытались подойти к вопросу несколько иначе. В таком случае, как корешки, конечно, дело сводится к поражению не одной, а многих мишеней (клеток). Следовательно, нужно рассмотреть другую «математическую модель», как говорят ученые. Например: чтобы вызвать эффект, нужно попасть по одному разу в каждую из мишеней, находящихся в объекте. При этом анализ даст уже не количество попаданий, а число мишеней.

Конечно, эта «модель» не единственно возможная. Может быть, в каждую мишень необходимо попасть не один раз или для достижения эффекта достаточно поразить не все мишени и т. д. Особенно увлекались подобными моделями трудолюбивые немцы — Глокер, Зиммермайер, Денцер и другие.

Результат всех этих упражнений был неутешительным, но очень важным. Оказалось, что при разных предположениях могут получаться совершенно одинаковые кривые. Например, реакция пяти попаданий в каждую из четырех мишеней дает кривую, которую невозможно отличить от кривой двенадцати попаданий в одну мишень; кривую двадцати двух попаданий в одну мишень — от пяти попаданий в шестнадцать мишеней и т. д. Выходит, анализ кривых не может привести к однозначным выводам о числе попаданий и количестве мишеней.

Значит ли это, что теория мишени — абсурд? Не будем спешить, чтобы «с грязной водой не выплеснуть ребенка». Хотя выводы и не однозначны, но кривые отлично соответствуют результатам опытов. В основе кривых лежит представление, что лучистая энергия поглощается веществом в виде отдельных порций — ионизаций. Это достоверный физический факт. И если мы откажемся от теории мишени, то есть от предположения, что биологический эффект всегда есть результат поражения определенных мишеней, останется еще принцип попадания, в основу которого кладется представление о прерывистом характере поглощения лучистой энергии.

Если против первой можно очень горячо спорить, то против второго трудно что-либо возразить. Но, к сожалению, слишком часто путают теорию мишени и принцип попадания. И не мудрено. В немецком языке для теории мишени вообще нет названия, и одно и то же слово до недавнего времени применяли в двух смыслах. А сейчас, говоря о теории мишени, немцы пишут ее название по-английски. В английском же языке, хотя и существует термин для принципа попаданий, но он совершенно неупотребителен. Из-за этого оказывалось, что доводы против теории мишени распространяли и на принцип попадания.

Здесь я должен сделать очень существенную оговорку. Может показаться, что принцип попадания — хорошо, а теория мишени — плохо. Это далеко не так. И с применением принципа попадания можно понаделать невероятнейших глупостей. И теорией мишени можно пользоваться разумно. Только область применения принципа попадания шире. Вот и все. Более того, скажу по секрету, что теорию мишени можно успешно и вполне грамотно использовать с целью статистической ультрамикрометрии, совершенно так, как об этом говорил Хольвек. Только в особых случаях и с рядом предосторожностей.

В конце 20-х годов была опубликована одна очень странная работа. Автор ее развивал теорию, из которой вытекало, что при нулевой дозе облучения (то есть вообще без всякого облучения) должно погибать 50 процентов индивидуумов. Абсурд? Безусловно. А произошло следующее. Биологу (он написал статью) пришла в голову мысль. Мысль разумная, но требовался математический анализ, нужно было вывести формулу. Биолог этого не умел делать. Он обратился в математическую фирму (есть и такие!), где ему по сходной цене сделали то, что он просил, и сделали вполне добросовестно. Но, видимо, биолог не сумел изложить свою мысль достаточно понятно для математика, и математик вывел формулу, оказавшуюся абсурдной. Чтобы понять ее абсурдность, нужно знать и биологию (ее не знал математик) и математику (ее не знал биолог).