VIVOS VOCO: Обсуждение статьи - К.П. Иванов, "Агрессивная лженаука"

Дискуссия о статье
К.П. Иванова "Агрессивная лженаука"
("Вестник РАН". № 1. 2002)

ЗАБЛУЖДЕНИЕ ИЛИ НЕУДАЧНАЯ ШУТКА?

Член-корреспондент РАН Г.Р. Иваницкий

Вступить в полемику с К.П. Ивановым я вынужден, так как более 40 лет работаю в области биофизики и 20 лет занимаюсь созданием перфторуглеродных сред для биологии и медицины (в том числе и перфторуглеродных газотранспортных кровезаменителей). Мое молчание могло бы быть расценено как согласие с точкой зрения К.П. Иванова.

Полезная работа совершается теми, кто еще не достиг уровня "абсолютной" компетенции. Основной тезис Иванова:

"Лженаучные идеи возникают и развиваются, как правило, в среде образованных людей и особенно людей науки, так что происхождение лженауки нельзя связать с недостатками образования или какого-то повального невежества в обществе. Одна из причин появления лженаучных идей - это ошибки исследователя плюс определенные амбиции. Ошибки чаще всего возникают тогда, когда специалист одной области знаний вторгается в другую специфическую область знаний, где его компетенция ограничена или отсутствует, а научные притязания велики... В современных биологических или физиологических лабораториях работают не только биологи и физиологи, но и инженеры, программисты, математики, физики, химики. Их знания и образ мышления обычно очень полезны для проведения биологических исследований. Тем не менее без базового биологического образования и исследовательского опыта специалисты-смежники часто остаются дилетантами в этой области. У них (в том числе и у крупных ученых) могут появиться притязания на оригинальные идеи в биологии и физиологии" (с. 33).

Мое утверждение обратное: новое, как правило, рождается на стыке наук. Природа едина, а научные рубрикаторы весьма условны. Монополии на идеи не существует. Примеры? Их тысячи.

Хорошее образование - это непрерывное образование. С кого начиналась история Российской академии наук? Напомню, с Д. Бернулли и Л. Эйлера. Их считают математиками, иногда физиками, но никак не физиологами или биофизиками (тогда еще и биофизики как науки не было). Тем не менее необходимо отметить, что в Петербурге и Бернулли, и Эйлер первоначально были назначены профессорами физиологии. Их труды положили начало физиологии в России, уже потом они закладывали основы российской школы физики и математики. Эти ученые, как и величайший физиолог XIX столетия Г. Гельмгольц, проделали похожую эволюцию, но значительно раньше. Эйлеру, который занимал пост профессора физиологии, будучи в то же время физиком и математиком, ничего не оставалось, как внести существенный вклад в физиологию, а именно в теорию кровообращения. Первая задача о движении жидкости в растяжимых и упругих трубках решена Эйлером. Э. Марей и Н.Е. Жуковский работали значительно позднее и опирались на труды Эйлера. Кроме того, в "Письмах к немецкой принцессе" Эйлер также изложил в популярной форме устройство и функции глаза. Ему же принадлежит труд по теории слуха и теории музыки (1736), где впервые указан логарифмический закон восприятия.

Что касается Д. Бернулли, то я как биофизик ценю его не за уравнение, связывающее скорость и давление в потоке идеальной несжимаемой жидкости при установившемся течении (1738), которое вошло во все учебники и энциклопедии. В физиологии таких течений нет, потоки пульсируют, а жидкости всегда неидеальны - будь то кровь, лимфа или клеточная протоплазма (это - сильно неоднородные "бульоны"). Для меня главный физиологический труд Бернулли (долгое время забытый, важность которого была осознана лишь в 80-х годах XX в.) - это так называемый Санкт-Петербургский парадокс или "Очерки о разорении игрока в азартных играх". В них сформулирована фундаментальная математическая модель, в том числе и биологической эволюции, и образования кластерных и древовидных структур в морфогенезе. О. Коши, П. Леви были много позднее - в конце XIX и даже уже в XX в. Термин "фракталы" появился в книге Б.nbsp;Мальдельброта "Фрактальная геометрия в природе" (1982). Физиолог, физик и математик Бернулли был первым.

Не буду рассказывать, в чем смысл парадокса Бернулли и почему он имеет прямое отношение к физиологии, так как это уведет меня в сторону от главной мысли полемики. Заинтересованного читателя отсылаю к статье [1]. Там же имеется ответ и на тезис Иванова относительно базового образования. То, чему мы все учились в школах и вузах, - это не образование, а только способ получить образование. Некоторые дети так любят учиться, что остаются школьниками на всю жизнь. Из них и формируются те, кого не стыдно назвать учеными. Устремленный человек - это не базовое образование и даже не профессия, а призвание.

Еще несколько примеров.

Наш соотечественник, а потом американец Г.А. Гамов, сделавший первый расчет генетического кода, был физиком, а не биологом, Ф. Крик - один из авторов эпохального открытия для всей биологии: двойной спирали нуклеиновых кислот - тоже физик.

И.М. Сеченов - основоположник отечественной физиологической школы XIX и XX вв. Но кем он был по первому, базовому образованию? Инженером. Закончил Главное инженерное училище в Петербурге, а уже позднее - медицинский факультет Московского университета.

И.П. Павлов (его имя носит институт, в котором работает Иванов) учился в Рязанском духовном училище, затем несколько семестров на юридическом факультете Петербургского университета, потом - на естественном отделении физико-математического факультета того же университета. Только в 39 лет он поступил на третий курс Медико-хирургической академии (ныне Военно-медицинской).

Список можно продолжать и продолжать... Трудно достичь и малого, если не стремиться достичь большого. Вновь цитирую Иванова:

"Далеко не всегда их (специалистов-смежников. - Г.И.) гипотезы и концепции научно оправдываются. Однако амбиции сохраняются и даже могут возрасти. (Автор этой статьи почти 40 лет руководит довольно крупной исследовательской лабораторией и много раз сталкивался с амбициями дилетантов.) В связи с этим напомню слова Дж. Бернала: математика очень полезна биологии, но если математиков предоставить самим себе, то в своих теоретизированиях они быстро доходят до абсурда" (с. 33).

Сначала по поводу гипотез и амбиций. Приведу высказывание замечательного ученого и остроумного человека, американца венгерского происхождения, лауреата Нобелевской премии А. Сент-Дьерди: "Когда я иду на рыбную ловлю, то закрепляю на удочке очень большой крючок. Как правило, улова нет. Однако лучше не поймать большую рыбу, чем не поймать маленькую". (Эти слова мне неоднократно повторял академик Венгерской академии наук И. Тидии.) В науке без амбиций делать нечего, а в России тем более, на нищенских зарплатах только энтузиазм и амбиции двигают науку.

Что касается приведенных Ивановым слов Бернала, то существуют и другие высказывания не менее известных ученых, например, немецкого физика М. Планка или французского математика А. Пуанкаре. Первому принадлежит лаконичная мысль: "Существует лишь то, что можно измерить"; второму: "В математике нет символов для неясных мыслей". Мы никогда не знаем достаточно, чтобы не стремиться знать больше, чем достаточно, а образованный человек - это тот, кто знает, что и где можно найти, а если не найдет, то создаст сам.

Труднее всего предсказать чье-нибудь прошлое. Продолжу цитировать Иванова:

"Первый, можно сказать, "классический" пример лженауки, который мы здесь представляем, - это "открытие" известным физиком, членом Парижской академии, профессором Рэне Блондо так называемых N-лучей. Блондо занимался различными проблемами физики и никогда не касался физиологии. Однако осенью 1903 г. он опубликовал статью в наиболее престижном во Франции научном журнале "Comptes Rendus Academic Science" об открытии N-лучей. По его мнению, эти лучи испускались различными металлами и обладали биологическим свойством резко обострять зрение" (с. 31).

Далее в статье идет рассказ о том, как 34-летний Р. Вуд посрамил маститого французского академика, украв в темноте регистрирующую часть его прибора. Академик, не заметив этого (по-видимому, он был немало удивлен отсутствием вспышек света), пытался продолжать измерение. Так появилась статья Вуда в журнале "Nature" о том, что результат Блондо - типичный случай самовнушения и N-лучей не существует.

Однако я бы на месте Иванова не стал приводить столь деликатный и далекий от нас исторический пример по обвинению Блондо в фальсификации, так как он требует анализа состояния науки того периода. Необходимо понять, ошибался ли экспериментатор. Во всяком случае, его ошибка была связана не с тем, что он физик, а не физиолог. Постараюсь объяснить некорректность утверждения Иванова.

Моя аргументация будет краткой. Как известно, в 1886-1889 гг. немецкий физик Г. Герц, используя вибратор (который позднее получил его имя), экспериментально доказал существование невидимых электромагнитных волн и открыл внешний фотоэффект. В 1895 г. немецкий физик В. Рентген открыл и исследовал Х-лучи, которые позднее получили его имя. В те же годы А.С. Попов и Г. Маркони создали беспроволочный телеграф "на невидимых электромагнитных волнах". В 1896 г. французский физик А. Беккерель обнаружил испускание ураном неизвестного ранее проникающего излучения, названного им радиоактивным, в 1898 г. Пьер и Мария Кюри открыли естественную радиоактивность у других элементов и т.д. Период 1901-1903 гг. был урожайным для немецких и французских физиков на Нобелевские премии за исследования в области невидимых лучей.

Эти излучения производили различные физиологические эффекты, что не было блефом. Кроме того, реально существовали вторичная эмиссия электронов, люминесценция (излучения химическими веществами видимого света, наведенного потоками электронов) и, наконец, собственное излучение электронов при их движении в жидкостях. Последний эффект, который, по-видимому, наблюдался многократно, был понят и объяснен нашими соотечественниками в 30-х годах XX в. (И.Е. Тамм, С.И. Вавилов, И.М. Франк, В.Л. Гинзбург, П.А. Черенков), что и отражено в его названии "эффект Черенкова - Вавилова". Этот исторический научный факт закреплен вручением Нобелевской премии российским ученым.

Однако история "невидимок" начиналась в конце XIX и в первом десятилетии XX в. Поскольку инструментарий для изучения "невидимок" еще не был создан, то основным регистрирующим прибором служили глаз и фотопластинка, а местом исследования - темная комната. Тогда-то физики и биофизики обратили внимание на физиологию темновой адаптации человеческого глаза и выяснили, что глаз имеет колоссальную чувствительность (до отдельного фотона), которая демонстрирует суточные, сезонные и возрастные колебания, а также утомляемость [2]. Прочтите книгу С.И. Вавилова "Глаз и Солнце" или статьи [1, 3], где содержатся ответы и на вопросы: как и в каких условиях зарождалась "физика невидимых лучей" и биофизика в России, как специалисты из других областей знаний становились биофизиками.

Я абсолютно уверен, что Блондо - образованный и честный ученый, сделавший немало для развития мировой науки. А выходка Вуда (несмотря на то, что его считали чародеем эксперимента) мне не нравится. Тем более вызывает сожаление поднятый скандал на страницах журнала "Nature". Думаю, что англичане не упустили случая, наконец, позлорадствовать по поводу промаха французской научной школы. Но это уже не борьба с лжеучеными, а совсем другое, - это, скорее всего, психология и политика. Возможно, что если бы Блондо продолжил свои эксперименты, то законы люминесценции, эффект Черенкова-Вавилова или механизмы темновой адаптации глаза были бы открыты раньше. Тем не менее история начинается тогда, когда уже ничего невозможно не только подправить, но и в деталях проверить. Поэтому заглядывать слишком далеко назад - недальновидно.

Хронология не терпит ошибок. Теперь о главном, ради чего я пишу эту статью, - о проблеме создания искусственных газотранспортных кровезаменителей. Цитата из статьи Иванова:

"Известно, что донорская кровь, то есть кровь, непосредственно взятая у человека, имеет ряд недостатков. Она не выдерживает сколько-нибудь длительного хранения, при переливании требует учета группы крови больного и донора, что не всегда легко и удобно, она не выдерживает стерилизации и т.д., поэтому встала проблема изготовления искусственных кислородпереносящих кровезаменителей. Первые попытки такого рода были сделаны в США в самом начале 30-х годов прошлого века" (с. 32).

Если речь идет о перфторуглеродных кровезаменителях, то последнее утверждение - нонсенс. Промышленное производство фторных соединений имеет свое начало в 30-х годах XX в., а перфторуглеродные соединения получили известность в период реализации Манхэттенского атомного проекта, то есть в 40-х годах. Первые идеи по их использованию в биологии были опубликованы в середине 60-х годов: 1965 г. (Хоулетт и др.) и 1967 г. [4].

Напомню, что в 1962 г. в журнале "Nature" И. Килстра опубликовал статью под сенсационным названием "Мышь как рыба". Он показал, что мышь, утопленная в физиологическом растворе, может оставаться живой, если раствор под повышенным давлением насыщается кислородом. Четыре года спустя Ф. Кларк и Ф. Голлан обнаружили, что такой же эффект можно получить при нормальном атмосферном давлении, если вместо воды применить жидкий перфторуглерод, который в 25 раз лучше растворяет кислород, чем вода. Этот сенсационный эксперимент с крысой-утопленницей и привлек внимание исследователей к перфторуглеродам. Об этом писалось много раз, в том числе и для школьников [5], и в "Вестнике Российской академии наук" [6], и в научной периодике [см., например, 7].

Теперь о втором направлении создания газотранспортных эмульсий на основе гемоглобина. Если Иванов ведет речь об искусственном эритроците, то это не 30-е годы, а 1957-й. Идея родилась не в США, а в Канаде и принадлежала китайскому исследователю Чангу, работавшему в университете в Монреале.

Любая дорога начинается с тупика. Утверждение Иванова - "Важнейшие функции целого неповрежденного эритроцита, которые формировались в течение длительной биологической эволюции, создатели искусственной крови полностью проигнорировали" (с. 32, 33) - неверно. В этом и состояла главная идея Чанга - сделать искусственный эритроцит. Однако она оказалась несостоятельной, и от нее отказались. Дело в том, что реальный эритроцит - не "мешок" для транспортировки гемоглобина, а биохимическая система. Форма нормального эритроцита - тороподобный диск, благодаря чему он эластичен и обладает большой поверхностью для обмена газами (думаю, что Иванов это прекрасно знает). Искусственный эритроцит можно сделать лишь в форме сферической везикулы, а такие капсулы-сфероиды задерживаются в фильтрационном ложе селезенки, застревают в капиллярах, что часто приводит к закупорке сосудов. Поэтому большинство исследователей отказались от идеи создания искусственного эритроцита и стали искать другие подходы.

Разработчики "искусственной красной крови" пытались использовать свободный гемоглобин, но его отдельные молекулы были сшиты химическими методами в полигемоглобиновые цепи. Преимущество такого подхода в том, что полигемоглобиновые комплексы сами по себе могут циркулировать в крови, не распознаваемые (или плохо распознаваемые) иммунной системой. Однако молекула гемоглобина - это не просто эллипсоид вращения размером 64х50х50 А, а сложная молекулярная белковая машина, состоящая, если представить ее укрупненно, из восьми подвижных блоков. Пространственные перемещения этих блоков и обеспечивают доставку кислорода к тканям организма. Взаимные повороты от 0.075 до 0.095 нм обусловлены разрывами всего нескольких водородных мостиков.

Хотя гемоглобины проявляют спонтанное стремление к кристаллоподобным упаковкам (внутри эритроцита гемоглобин образует различные виды поликристаллических структур), сами по себе эти упаковки очень хрупкие и вне эритроцита мгновенно разваливаются под влиянием небольших флуктуаций температуры или колебаний рН среды. Чтобы сделать полигемоглобиновую упаковку устойчивой, ее сшивают глутаровым альдегидом, ди-имидоэфирами или другими агентами. Однако при этом, наряду с межмолекулярными, неизбежно возникают и внутримолекулярные сшивки. Последние ограничивают подвижность частей молекулярной машины и существенно снижают (или вообще ликвидируют) ее газотранспортные способности. Кроме того, межмолекулярные сшивки могут изменять равновесные состояния между аминогруппами деталей белковой машины и ограничивать движение доменов внутри молекулы.

Вот и приходится создателям гемоглобиновых кровезаменителей много лет лавировать между Сциллой и Харибдой: сильно сошьешь молекулы - ликвидируешь газотранспорт, слабо соединишь гемоглобины - они развалятся в кровотоке и приведут к тромбообразованию. Короче, это - большая, весьма сложная и наукоемкая работа. Если бы Иванов побывал хотя бы на одном конгрессе или симпозиуме разработчиков искусственной крови (а они проводятся ежегодно), то его отношение к решаемой проблеме стало бы другим. Во всяком случае, их работу никак нельзя назвать лженаукой.

Легче опровергнуть убеждения, чем предубеждения. Цитирую Иванова:

"Итог работы мирового научного сообщества в этом направлении недавно подвел Р. Уинслоу, один из наиболее известных специалистов по физиологии крови и гемоглобину. Согласно его данным, в 1997 г. девять фирм из разных стран изготавливали кислородпереносящий кровезаменитель на основе раствора гемоглобина и предлагали его для клинического использования. Тем не менее, как подчеркивает Уинслоу, ни один образец не прошел клинических испытаний вследствие ряда серьезных и даже опасных недостатков. Тем не менее этот "продукт" появился на рынке кровезаменителей. Он рекламируется и предлагается для испытаний. По сути дела, это уже лженаука, так как научных оснований для "внедрения" кровезаменителя в клиническую практику до сих пор практически нет" (с. 33).

Иванов очень вольно (с точностью до наоборот) трактует статью Уинслоу. Этот ученый сам является консультантом фирм, решающих проблему создания газотранспортных кровезаменителей на основе гемоглобина. Главный пафос его статьи - горечь и расстройство, что проблема гемоглобинового газотранспортного кровезаменителя оказалась такой сложной. В ее решение уже вложено очень много средств (миллиарды долларов).

Фраза Иванова "Тем не менее, этот "продукт" появился на рынке кровезаменителей" - нонсенс. Она демонстрирует, что Иванов очень далек от проблем создания медицинских препаратов.

Любой препарат, даже пищевые добавки, а тем более внутривенные препараты, не может появиться на рынке США без всесторонних доклинических и клинических испытаний и разрешения Администрации по пище и лекарствам (Food & Drug Administration), а в России - без разрешения Фармакологического комитета и соответствующего приказа Министерства здравоохранения РФ. Препарат просто никто не купит, а если он будет использован нелегально, без согласия пациента или его родственников, то это уже уголовное деяние, и ни один врач на такой шаг не пойдет. Хотя обман ради наживы существует. Однако этот тезис имеет отношение не столько к ученым, сколько к кадровой политике государств - поиску честных управленцев и чиновников. Апеллировать в этом случае надо не к ученым, а к правоохранительным органам или к органам защиты интересов потребителя.

В статье Уинслоу речь идет о другом - о разрешенных клинических испытаниях. В более позднем обзоре Уинслоу [8] (о котором, по-видимому, Иванов еще не знал) сообщалось, что из девяти фирм, разрабатывающих кровезаменители, до третьей стадии клинических испытаний дошли шесть. Прогноз такой, что, возможно, в 2003 г. одна-две фирмы смогут получить разрешение Администрации по пище и лекарствам США на использование газотранспортного кровезаменителя в клиниках. Остается только пожелать им успеха. Сейчас в США, особенно после трагических событии, связанных с террористическим актом в Нью-Йорке 11 сентября 2001 г., к проблеме форсированного создания газотранспортного кровезаменителя приковано особое внимание общественности, о чем и сообщалось в прессе.

Все сегодняшние факты - это вчерашние биофизические предсказания. Продолжу цитировать Иванова:

"Второй способ приготовления кислородпереносящего кровезаменителя состоит в использовании перфторуглеродов. Эти жидкости практически безвредны для организма и обладают способностью поглощать (растворять) сравнительно большое количество кислорода. Если их добавить в кровь, они могут поглощать некоторое количество кислорода в легких и отдавать его затем в тканях. Появление такого кровезаменителя сначала в лабораториях, а затем и в клиниках было принято с энтузиазмом. Однако простейшие расчеты показывали, что то небольшое количество перфторуглеродов, которое можно добавить в кровь, не способно сколько-нибудь существенно улучшить транспорт кислорода" (с. 33).

Далее Иванов ссылается на собственную статью 18-летней давности [9] -обзор докладов на симпозиуме в Майнце 1981 г. После этого симпозиума проведено еще 23 встречи ученых, занимающихся проблемой создания газотранспортных кровезаменителей (возможно, их было больше).

Могу сообщить, что упомянутые Ивановым "простейшие расчеты" никуда не годятся. Об этом уже писали многие, в том числе и я многократно объяснял на всех симпозиумах (на одном из них в Военно-медицинской академии я видел Иванова). Сошлюсь лишь на некоторые свои публикации, где данный аспект проблемы выделен в самостоятельный раздел [7, 10-13]. Об этом же писал Е.И. Маевский с коллегами [14], а еще раньше - в 80-х годах - Ф.Ф. Белоярцев (кстати, на его работу Иванов ссылается в своей статье [9], но оставляет доводы Ф.Ф. Белоярцева без внимания). По-видимому, нет пророка в своем отечестве.

Российский перфторуглеродный газотранспортный кровезаменитель перфторан от идеи до коммерческого продукта шел долго, почти 20 лет: доклинические исследования (1979-1984), первая и вторая фазы клинических испытаний (1984-1985), третья фаза (1990-1995), регистрация продукта Фармакологическим комитетом (22 декабря 1994 г.), Фармакопейным комитетом (30 августа 1995 г.), получение регистрационного удостоверения Минздрава РФ (13 февраля 1996 г.) и лицензия на производство Минздрава РФ (21 апреля 1997 г.).

Очень кратко поясню, в чем состояла главная причина долгого непонимания механизмов газотранспортного эффекта перфторуглеродных эмульсий. (Кстати, это и опровержение главной идеи статьи Иванова, что физикам и математикам в физиологии работать не рекомендуется.) Опускаю ссылки на первоисточники, их можно найти в моей статье [7], рассмотрю только логику рассуждений.

Приведем типичное высказывание с симпозиумов 80-х годов, на одно из которых ссылается Иванов:

"О неэффективности использования перфторуглеродных эмульсий в качестве кровезаменителя свидетельствуют, например, данные расчетов Tremper et аl. (1984), которым показано, что при клиническом применении 20% вес/объем эмульсии "Флюозол-DA" (японский препарат) в дозе 20 мл/кг флюорокрит (содержание перфторуглеродов в крови) составляет приблизительно 3%, что соответствует 0.5 г гемоглобина. Трудно представить, что дополнительные 0.5 г гемоглобина смогут значительно повлиять на кислородный статус больного" (Вестник РАН. 1989. № 6. С. 61) .

Действительно, что такое 0.5 г на 1кг - чепуха. Логика безупречная! Но с другой стороны, концы с концами не сходились.

Л. Кларк с сотрудниками, проводившие непосредственные определения напряжения кислорода в мозговой ткани у кроликов с помощью полярографических имплантированных электродов, обнаружил, что при инфузии перфторуглеродных эмульсий в условиях кровопотери напряжение кислорода не соответствует низкому суммарному уровню кислорода плазмы в кровяном русле. Дж. Остерхольм с сотрудниками вводил животным с тяжелым ишемическим инсультом эмульсии перфторбутилтетрагидрофурана и установил, что животные выживают даже в том случае, когда у них электроэнцефалограмма имеет вид прямой линии (общепринятый критерий гибели мозга).

Как рассуждали мы, биофизики? Любой поток во всех физических законах, будь то поток электронов в законе Ома, поток тепла в законе Фурье или поток молекул в законе Фика, зависит от произведения двух параметров: потенциала (в данном случае кислородной емкости крови) и проводимости. Если на увеличение потенциала в полной мере повлиять трудно, то давайте повышать проводимость. Она прямо пропорциональна удельной проводимости и поверхности обмена и обратно пропорциональна пути переноса. Удельная проводимость, в свою очередь, прямо пропорциональна кислородной растворимости переносчика газа и обратно пропорциональна вязкости среды. Вот и вся логика биофизиков в приложении к созданию искусственных газотранспортных переносчиков. Итак, у нас есть четыре параметра, с которыми следует работать. Дальше начинается их теоретическая и экспериментальная оптимизация с учетом физиологических особенностей организма для достижения максимального эффекта транспорта кислорода.

Нет предмета для спора, а есть недоразумение, а именно: путаница в чьих-то головах понятий "кислородная емкость" и "кислородный транспорт". Емкость (потенциал) - понятие статическое, транспорт - динамическое. Советую для интересующихся проблемой создания перфторуглеродных газотранспортных эмульсий прочитать последний обзор Ж. Рисса [15]. Можно даже иметь малую емкость сосуда и быстро его опорожнять за счет высокой проводимости, непрерывно доливая в него содержимое из внешней среды, обеспечивая тем самым большой транспорт.

Несколько слов по поводу моей давешней дискуссии с академиком А.И. Воробьевым. Но прежде - цитата из Иванова:

"Совсем недавно печать здравого смысла на проблему перфторуглерода наложил наш крупнейший гематолог академик А.И. Воробьев. Он достаточно четко обосновал бесполезность применения растворов различных перфторуглеродов в качестве кислородпе-реносящих кровезаменителей" (с. 33).

К сведению Иванова, а также представителей СМИ, заявляю: никаких разногласий с академиком А.И. Воробьевым у меня нет. Те недоразумения, которые были между нами 20 лет назад, при первой же встрече были сняты, более того, уже 10 лет наши институты по ряду направлений работают совместно. Я благодарен академику А.И. Воробьеву за то, что он делится с нами своим клиническим опытом. В подтверждение приведу письмо, которое было прислано мне 29 июня 2001 г. в связи с 10-летием создания Открытого акционерного общества "Научно-производственная фирма "Перфторан"", которое уже пять лет производит перфторуглеродный газотранспортный кровезаменитель.

Президенту ОАО НПФ "Перфторан" чл.-корр. Иваницкому Г.Р.
От коллектива Гематологического научного центра РАМП и от себя лично сердечно поздравляю Вас и весь коллектив Открытого акционерного общества Научно- производственной фирмы "Перфторан" с 10-летним юбилеем. Прошедшие годы подтвердили правильность и перспективность выбранного Вами научного направления по разработке искусственных переносчиков кислорода. Ваши работы и работы Ваших сотрудников являются значительным вкладом в развитие отечественной науки и нашли достойное применение в медицинской практике.
От всей души желаю Вам и всему коллективу дальнейших творческих успехов на благо отечественного здравоохранения.
С искренним уважением.
Директор ГНЦ РАМН академик А .И. Воробьев

Не хочется верить, что К.П. Иванов, у которого в прошлом были хорошие публикации и монографии (на них я с удовольствием ссылаюсь), написал статью, где логика естественного развития науки заменена выдуманными предположениями. Более того, у меня нет уверенности, что Иванов написал эту статью всерьез. Не розыгрыш ли это? А я принимаю все это за чистую монету, анализирую ошибки и тем самым остаюсь в дураках.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иваницкий Г.Р. 275 лет Российской академии наук и история биофизики // Биофизика. 1999. Т. 44. №6.

2. Сборник статей по истории биофизики СССР, посвященный 135-летию Московского общества испытателей природы / Под ред. ак. П.П. Лазарева. М.: МОИП, 1940.

3. Иваницкий Г.Р. Убегающее время. М.: Наука-пресс, 2001.

4. Clark L., Gollan F. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxigen at atmospheric pressure//Science. 1966. V. 152. P. 1755-1756.

5. Иваницкий Г.Р. Мир глазами биофизика. М.: Педагогика, 1985. С. 123-127.

6. Иваницкий Г.Р. Из истории создания кровезаменителей // Вестник РАН. 1997. № II.

7. Иваницкий Г.Р. Биофизика на пороге нового тысячелетия: перфторуглеродные среды и газотранспортные кровезаменители // Биофизика. 2001. №1.

8. Winslow R.M. Blood Substitutes: Refocusing an Elusive Goal // British J. of Haematology. 2000. V. III. P. 387-396.

9. Иванов К.П. Об инфузии человеку перфторуглеродов в качестве кровезаменителя // Гематология и трансфузиология. 1984. № 7.

10. Иваницкий Г.Р., Воробьев С.И. Образование подвижных структур в кровотоке - основа функционирования перфторуглеродной искусственной крови // Биофизика. 1996. № I.

11. Иваницкий Г.Р., Воробьев С.И. Кровезаменитель "Перфторан" // Вестник РАН. 1997. № II.

12. Иваницкий Г.Р. Как "Перфторан" обеспечивает газотранспорт // Перфторуглероды в биологии и медицине. Пущине, 1999. С. 229-243.

13. Иваницкий Г.Р. Биофизические основы создания перфторуглеродных сред и газотранспортных кровезаменителей // Перфторуглероды в биологии и медицине. Пущине, 2001. С. 3-49.

14. Маевский E. и др. Оценка газотранспортных свойств эмульсий перфторорганических соединений по реакциям митохондрий // Перфторуглероды в биологии и медицине. Пущине, 1999. С. 243-254.

15. Riess J.G. Oxygen Carrier ("Blood Substitutes") - Raison d'Etre, Chemistry and Some Physiology // Chem. Rev. 2001. V. 101. P. 2797-2919.

НЕОБХОДИМОЕ ЗАМЕЧАНИЕ

Академик А.И. Воробьев

Поскольку оба автора полемики ссылаются на меня (правда, один - на мое интервью, а второй -на юбилейное приветствие), то правильнее будет мне самому рассказать о существе вопроса.

Термин "кровезаменители" плох тем, что кровь выполняет множество очень сложных функций, и ее невозможно заменить каким-то раствором. Донорская кровь не является универсальным кровезаменителем, так как, изъятая из кровеносного сосуда, она превращается в противоречивую смесь компонентов, каждый из которых требует специальных методов приготовления и хранения. Много лет назад мир отказался от переливания цельной крови, и в современной медицине используются только ее компоненты. Строго говоря, цельная кровь бывает лишь в кровеносных сосудах, а как только она их покидает, то претерпевает необратимые изменения.

Несколько замечаний к традиционному представлению о кровопотере, ее последствиях и механизмах ее коррекции организмом.

• Тот объем крови, который носит в себе здоровый человек, нужен ему в значительной мере для обеспечения работы мышц; кровоснабжение работающей мышцы примерно в 20 раз больше, чем покоящейся; именно поэтому гибель больных от острой массивной потери собственно кислородоносителя (но не от потери крови в целом!) почти невероятна. За долгую врачебную жизнь не видел ни разу, чтобы при восполнении объема потерянной крови солевыми растворами, коррекции системы свертывания переливанием плазмы пациент погиб от недостатка эритроцитов.

• Массивная острая кровопотеря, которую призваны восполнить "кровезаменители", приводит к гибели человека не в результате нехватки эритроцитов в сосудах, не из-за их плохой проходимости сквозь узкие капилляры, а из-за избытка стоящих (не текущих) эритроцитов в тканевых капиллярах. Этот феномен остановки кровотока (сладж-эффект, или заболачивание) определяется защитной реакцией организма на кровопотерю, которая выглядит так: спазм периферических сосудов, падение артериального давления (кровь на периферии перестает течь), активация свертывания. В результате остановившаяся в мелких сосудах кровь сворачивается: развивается распространенное периферическое свертывание, быстро потребляющее находящиеся в крови факторы свертывания. Если в этот момент перелить консервированную кровь (а еще хуже - теплую, которая содержит много микросгустков, активированных тромбоцитов), то процесс распространенного свертывания усилится. При этом остатки факторов свертывания исчезнут в микротромбах, а выпавший в них фибрин начнет распадаться: таков природный порядок в тромбообразовании - тромбы себя останавливают. Продукты распада фибрина будут растворять только что образовавшиеся тромбы в ране; она начинает кровоточить снова, и из нее потечет кровь, которая уже не свертывается.

Именно описанный механизм лежит в основе огромного большинства смертей родильниц. Типовая ошибка акушера - пытаться восполнить кровопотерю кровью. Кровотечение от этого становится все сильнее... Переливают еще и еще, а женщина гибнет. А всего-то надо сразу при кровопотере перелить плазму (свежезамороженную), восстановить в крови потребленные в микротромбах факторы свертывания, текучесть крови - и беды не будет. Конечно, иногда необходимо переливать эритроциты, но обычно в соотношении с плазмой 1:4, а со всеми плазмозаменителями - 1:10.

Нужны ли научные работы по замене кислородоносителя? Конечно. Но, оценивая их эффекты, надо не упускать из виду, что весь комплекс бед при острой кровопотере в первую очередь связан с утратой факторов свертывания, с остановкой периферического кровотока, а не с утратой кислородоносителя. (Я несколько раз говорил Г.Р. Иваницкому, что польза от перфторана при острой кровопотере, возможно, происходит от его проксанольной части, которая улучшает текучесть крови, а не от фторуглерода - носителя кислорода. Это стоит проверить.)

• Мне кажется полезным напомнить еще об одном распространенном, но глубоко ошибочном представлении. Нас со школьной скамьи учат, что система кровообращения - замкнутая. Тогда вполне логично наливать в сосуд (организм) потерянную им кровь. Но, во-первых, в желудок через слюнные железы и другие пищеварительные железы (желчь) из крови выходит ежедневно несколько литров ее жидкой части. А через большой лимфатический проток уже в кровеносное русло накачивается из тканей больше литра жидкости, близкой по составу к плазме. В селезенке артериальные стволы открываются прямо в паренхиму, лишенную обычной сосудистой стенки.

При массивной кровопотере все упомянутые "дыры" в системе кровообращения немедленно закрываются: останавливается секреция желез, работа почек, перистальтика кишечника, сокращается селезенка. Это ведет к пополнению объема циркулирующей крови, которая в условиях кровопотери призвана обеспечить в основном "центр" - сердце, легкие, в какой-то мере мозг.

Уходит в центральное русло кровь из кожи (резкая бледность), мышц... Если кому-то жаль расставаться с представлением о замкнутости кровотока, то пусть не забывает, что все сосуды, вместе взятые, - артерии, вены, капилляры - в сумме подобны не стеклянному сосуду, а резиновой камере, объем которой зависит от того, сколько вы в нее накачали.

Рассказанное здесь - не "теория" (в плохом смысле этого замечательного понятия, именно теорий нам изрядно не хватает). Начиная с 2000 г., смертность родильниц в нашей стране упала на 40%, а в крупных городах - в несколько раз. Такой успех (единственный положительный сдвиг во всем нашем несчастном здравоохранении) был достигнут благодаря замене переливания крови при кровотечении у родильниц переливанием плазмы - ранним и быстрым.

ИСТОЧНИК ЛЖЕНАУКИ - НЕКОМПЕТЕНТНОСТЬ

Профессор К.П. Иванов

Я внимательно прочел весьма пространный отзыв члена-корреспондента РАН Генриха Романовича Иваницкого на мою статью "Агрессивная лженаука" (Вестник РАН. 2002. № 1). Наш основной тезис - лженаука происходит от некомпетентности (невежественности) лица, которое выдвигает ту или иную ложную идею и распространяет ее в научной или в публичной печати. Это простое и общепринятое положение почему-то стало главным пунктом возражений нашего рецензента.

К сожалению, вера образованных людей и даже ученых в астрологические предсказания будущего, в паранаучные явления, такие как телекинез и телепатия, распространена очень широко. Это можно доказать с числами в руках. Недавно в Париже вышла книга нобелевского лауреата по физике за 1992 г. Ж. Шарпака и профессора А. Броша под названием "Становитесь или колдунами, или учеными" (Charpak G., Broch Н. Devenez sorciers, devenez savants. Paris: Odile Jacob, 2002). Книга посвящена лжеученым и лженауке и содержит много интересных фактов. Исследования, проведенные авторами в различных университетах Франции - от Парижа до Ниццы - в виде опроса нескольких сотен студентов и нескольких сотен преподавателей, показали следующее:

	Верят в астрологию	Верят в телекинез
Студенты	40%	70%
Преподаватели вузов	50%	65%
Профессора	30%	55%

Становится понятно, что фундамент лженауки составляют не случайные ошибки исследователей, а суеверия и глубокое невежество молодежи и высокообразованных людей.

В статье я привел пример с французским физиком Рэне Блондло, членом Парижской академии наук. Он выдвинул совершенно ложную идею о существовании биологически активных N-лучей, якобы испускаемых металлами. Блондло и его многочисленные адепты были разоблачены известным американским физиком Р. Вудом. И что же? Наш глубокоуважаемый рецензент член-корреспондент РАН Г.Р. Иваницкий взял Блондло под защиту и обрушился с критикой на нас за этот пример. Критике были подвергнуты такие известные борцы с лженаукой, как Р. Вуд, В. Спилберг и даже Дж. Бернал!

В наши дни лженаука буквально захлестывает публичную прессу и другие виды СМИ. Российская академия наук принимает меры против этого. Создана специальная комиссия при Президиуме РАН по борьбе с лженаукой. Опубликованы книги и статьи академиков Э.П. Круглякова, Е.Б. Александрова, Ж.И. Алферова и других ученых. Эта борьба стоит сил и времени. В такой обстановке брать под защиту даже отдельные случаи лженауки - означает ослаблять фронт борьбы с этим злом. Добавим, что непрерывно цитируя обширные выдержки из нашей скромной статьи и критикуя наши примеры, рецензент никаких собственных выводов о природе и происхождении лженауки не приводит. Так в чем же суть возражений и критики?

Другой пункт возражений - искусственная кровь. В статье я едва коснулся этой темы. Она не кажется мне сколько-нибудь важной с точки зрения всей проблемы лженауки в целом. Однако Г.Р. Иваницкий посвящает ей много страниц и делает многочисленные замечания. Вежливость требует дать разъяснения.

Сначала обращаем внимание рецензента на то, что никаких ошибок в хронологии у нас нет. Первую попытку полностью заменить кровь у собаки раствором гемоглобина сделали А. Малдер с сотрудниками в 1933 г. В следующем году они опубликовали результаты своих опытов в известном журнале "Journal Cellular Comparative Physiology" (1934. V. 5. P. 383-397). Авторы этой работы посчитали опыт удачным. Однако записи дыхания и сердечной деятельности животного, приведенные в их работе, указывают на ухудшение его состояния. Собака, несомненно, быстро погибла.

Неочищенный гемоглобин в растворе не может эффективно и, главное, продолжительно выполнять кислородтранспортные функции. Сложная структура эритроцита, его специфические функции, происхождение в процессе эволюции в то время были уже во многом известны. Игнорирование имеющихся знаний демонстрирует, как нам кажется, полную некомпетентность авторов работы в данной области физиологии.

Тем не менее работа привлекла внимание. Последовали многочисленные попытки изготовления искусственной крови в виде раствора гемоглобина. Прошло очень много времени, прежде чем путем проб и ошибок исследователи догадались очищать раствор от оболочек эритроцитов. Спустя еще некоторое время стало понятно, что без эритроцитов сколько-нибудь эффективный транспорт кислорода практически невозможен. Попытки сделать искусственный эритроцит были очень наивны: эритроциты пытались заменить... кусочками пенопласта, пропитанными гемоглобином!

По сути дела, аналогичная проблема существует и для кровезаменителя на основе перфторуглеродов. Введение в кровь максимального (без вреда для организма количества этого вещества) повышает содержание кислорода в крови на доли процента. Мы привели соответствующие числа из научной литературы. Никаких ошибок в таких расчетах нет. Они слишком просты и не выходят за рамки четырех правил арифметики. После достаточно тяжелой кровопотери человек выживает, если объем потерянной крови восполняют введением плазмозаменителя или нативной плазмы крови. Если восполнять потерянную кровь аналогичным объемом раствора перфторуглеродов, то человек тоже может выжить. Однако каких-либо преимуществ раствор перфторуглеродов перед плазмозаменителями не имеет. Во всяком случае, сколько-нибудь строгих численных доказательств такого преимущества в науке до сих пор нет. Не приводит их и наш глубокоуважаемый рецензент.

Две особенности этой конкретной проблемы приближают ее к категории явлений, которые мы называем лженаукой. Первое - нежелание признать основные научные достижения в физиологии газотранспортной функции крови и руководствоваться ими, плюс глубокое невежество в биологии, которое иллюстрируется, например, попытками заменить эритроцит кусочками пенопласта. Второе - широкое привлечение некомпетентных лиц и СМИ к обсуждению и распространению соответствующих идей. Несколько лет назад одним из проводников идей искусственной крови служил, например, журнал "Огонек".

От первой работы Малдера по созданию кровезаменителя на основе раствора гемоглобина прошло более 70 лет, от начала работ по созданию кровезаменителя на основе перфторуглеродов - около 50 лет. Тем не менее таких кровезаменителей, приемлемых для клиники и более эффективных по сравнению с обычно применяемыми средствами, до сих пор нет. Имеются лишь бурные обсуждения и многочисленные публикации. Очень длительные сроки разработок наводят на мысль о принципиальных ошибках в соответствующих проектах.

Несмотря на критику в наш адрес, мы искренне желаем нашим коллегам успехов. Нам кажется, что сторонникам гемоглобиновых и перфторуглеродных кровезаменителей надо объединить знания и силы и без излишнего шума, бесплодных дебатов и рекламы попытаться создать предпочитаемые всеми трансфузиологами мира эффективные образцы искусственных кислородперено-сящих кровезаменителей. Эта идея встречает, однако, препятствия.

Дело в том, что за время, потраченное на разработку гемоглобиновых и перфторуглеродных кислородпереносящих кровезаменителей, точка зрения медицины и физиологии на трансфузию кислородных носителей при кровопотере кардинально изменилась. Выяснили (или вспомнили давно известный факт), что даже при абсолютно смертельной кровопотере в сосудистой системе еще остается около одной трети эритроцитов. В таком случае для возвращения организма к жизни необходимо лишь восполнить объем потерянной крови препаратами плазмы или плазмозаменителем. Это и рекомендовано в новейших руководствах по гемотрансфузиологии (Брюсов Н.Г., Нечаев Э.Л. Руководство по военно-полевой хирургии. М., 1996). Этот подход изменяет, очевидно, взгляд на значение кислородпереносящих кровезаменителей в медицине.

Сделаю еще одно дополнение. Работа над искусственными кислородпереносящими кровезаменителями имеет один очень полезный аспект, который никогда не отмечался ни сторонниками, ни противниками этой идеи. Получен прекрасный научный и учебный материал для понимания и демонстрации важнейшей роли эритроцитов в транспорте кислорода и результата их экспериментальной элиминации из крови. Позволю себе попросить глубокоуважаемого рецензента хотя бы бегло просмотреть главы монографии "Основы энергетики организма" (Иванов К.П. Основы энергетики организма. Т. 2. СПб.: Наука. 1993; Т. 3. 2001), где подробно проанализированы семь важнейших функций эритроцитов, обеспечивающих эффективный транспорт кислорода кровью.

Может быть, это поможет нам быстрее понять друг друга.

Полностью согласен со всеми замечаниями академика Андрея Ивановича Воробьева и с его указаниями лечить массивную кровопотерю только препаратами плазмы. Мы успешно возвращаем к жизни экспериментальных животных после смертельной кровопотери (остановка легочного дыхания) благодаря только инфузии небольшого количества коллоидного плазмозаменителя. Одна из таких работ недавно опубликована (Иванов К.П. Функция дыхательных резервов крови в реанимации после клинической смерти // Гематология и трансфузиология. 2001. № 6).

POST SCRIPTUM

Член-корреспондент РАН Г.Р. Иваницкий

Не ожидал, что мой комментарий к статье К.П. Иванова может вновь вызвать дискуссию на тему газотранспортных перфторуглеродных кровезаменителей и их роли в современной трансфузиологии. В течение 15 лет эта тема дискутировалась и рассматривалась с разных сторон как на страницах научных журналов, так и в самых различных аудиториях (биологи, медики, физики и химики). По этой тематике защищено 9 докторских и свыше 30 кандидатских диссертаций. Уже 5 лет как на рынке трансфузионных средств существует перфторуглеродный кровезаменитель перфторан. Он широко используется станциями переливания крови и продается в аптеках. Число пациентов, для лечения которых был использован перфторан, уже перевалило за 20 тыс.

Перфторуглеродные эмульсии имеют свою область применения, помогают избавиться от многих патологий и существенно дополняют (подчеркиваю - дополняют, а не заменяют) другие трансфузионные средства. На страницах "Вестника Академии наук" вновь обсуждать эту тему, по-видимому, смысла не имеет. Если у К.П. Иванова остались какие-то сомнения в эффективности перфторуглеродных кровезаменителей или какие-то вопросы по механизму их действия, то буду рад его видеть и приглашаю в июне 2003 г. в Пущине на очередную (уже XIII) международную конференцию "Перфторуглероды в биологии и медицине".

Что касается главного предмета обсуждения о взаимоотношениях между наукой и "лженаукой", то хочу отметить, что здесь не все так просто, как может показаться на первый взгляд. В обществе всегда существовали и существуют три различных отношения к "паранормальным открытиям" или, если хотите, к лженауке или к "чудесам": "верю, потому что не сомневаюсь"', "не верю, потому что не знаю", "сомневаюсь, потому что не понимаю". Такова реальная структура общественного менталитета. Она объективна, и с этим ничего сделать нельзя.

Наука и вера существуют параллельно. Теорема Геделя подтверждает этот факт (Нагель Э., Ньюман Д.Р. Теорема Геделя. М.: Мир, 1970). На границе знания всегда появляются утверждения, истинность или ложность которых в рамках сегодняшнего понимания окружающего нас мира ни доказать, ни опровергнуть нельзя. Такую неопределенность часто называют "проклятием границ". А развязывание активной охоты за инакомыслящими внутри науки может принести весьма горькие плоды для самой науки. Не дай Бог ошибиться! Примеров таких ошибок в истории науки десятки. Достаточно вспомнить конфликты И. Ньютона и В. Гёте, Л. Гальвани и А. Вольта, Г. Гельмгольца и М. Планка, П.П. Лазарева и К.А. Тимирязева, Б.П. Белоусова и его оппонентов. Не зря говорят, что чем дальше случайно обнаруженный факт от теории, тем он, возможно, ближе к Нобелевской премии.

У науки и паранормальной науки питательная почва находится по разные стороны от растущей границы познанного. Область непознанного вряд ли меньше области, где господствуют классические знания. В обществе всегда будут люди, в сознании которых особенности мифологического мышления причудливо сочетаются с научной аргументацией. Бороться с ними, так же как и с верой, - это все равно, что бороться с детьми. С ними надо не бороться и уничтожать, а объяснять и просвещать, и главный судья - время. Как сказал поэт:

Проверить трудно: вдруг - все ложно?!
Трепещет странной мукой стих...
Но невозможное - возможно
В стране возможностей больших!M

(Игорь Северянин. "И это - явь?")

Думаю, что эта мысль настолько очевидна и банальна, что развивать ее дальше нет смысла.

Подробнее о перфторуглеродных кровезаменителях и их истории в России