Все свои исследования Павлов проводил на собаках. Подопытное животное выхаживалось после операции не менее тщательно, чем больной человек. Так, при изучении столь важного органа, как поджелудочная железа, и создании маленького желудка для чистоты эксперимента ученому в течение полугода понадобилось три десятка собак, ни одна из которых не погибла. Наглядным доказательством правоты идей ученого стал пес Дружок, прославившийся на весь мир. Это была настоящая научная победа Павлова, за которой последовала целая серия блестящих экспериментов. Ученый рассказал о своих опытах, наблюдениях и приемах работы в книге «Лекции о работе главных пищеварительных желез» (1897 г.). За этот труд Иван Петрович стал четвертым лауреатом Нобелевской премии за выдающиеся достижения в области изучения физиологии пищеварения (1904 г.). До него этой награды удостаивались исключительно врачи. Работа физиолога была оценена как «принесшая наибольшую пользу человечеству». Она обессмертила имя Павлова и прославила российскую науку.
По инициативе Ивана Петровича перед зданием института был поставлен памятник собаке – дань уважения верному другу, помощнику и полноправному соратнику по работе. Надпись у его подножия гласит: «Пусть собака, помощник и друг человека с доисторических времен, приносится в жертву науке, но наше достоинство обязывает нас, чтобы это происходило непременно и всегда без ненужного мучительства. Иван Павлов».
Нельзя не отметить одну особенность жизненного пути Павлова: почти все его достижения в науке получали официальное признание государственных учреждений России значительно позже, чем за рубежом. Иван Петрович стал профессором только в 46 лет, а академиком – лишь три года спустя после присуждения ему Нобелевской премии, хотя до этого был избран членом академий ряда стран и почетным доктором многих университетов. Ученый никогда не получал никакой государственной помощи и всегда остро ощущал нужду в постоянных сотрудниках. Так, в отделе физиологии Института экспериментальной медицины у него работало всего два штатных научных сотрудника, в лаборатории Академии наук – лишь один, да и тому Павлов платил из личных средств. Влиятельных царских чиновников раздражал его демократизм. Вокруг ученого плелись всевозможные интриги: на него постоянно натравливали знатных дам-ханжей, вопивших о греховности научных опытов над животными; защиты диссертаций сотрудников Ивана Петровича зачастую проваливались; его учеников с трудом утверждали в званиях и должностях; при переизбрании на пост председателя Общества русских врачей его кандидатуру забаллотировали, несмотря на то что на этом посту Павлов проделал большую работу.
Но своим авторитетом, выдающимися научными достижениями, удивительным темпераментом Павлов как магнитом притягивал к себе молодых энтузиастов науки. Многие российские и зарубежные специалисты работали под руководством талантливого физиолога без денежного вознаграждения. Иван Петрович был душой лаборатории. Им была введена новая форма научной работы – «коллективное думание», которое теперь величают «мозговой атакой или штурмом». На введенных ученым коллективных чаепитиях по средам требовалось «распустить фантазию» – творческий процесс происходил на глазах у всех. Так складывалась павловская научная школа, которая вскоре стала самой многочисленной в мире. Павловцы выполнили почти полтысячи работ, написав только около сотни диссертаций. Страстный садовод, Иван Петрович не зря называл своих питомцев «отсадками». Его ученики Э. Асратян, Л. Орбели, К. Быков, П. Анохин со временем стали академиками, возглавили целые области физиологии, создали самостоятельные научные школы.
Павлов вовсе не был похож на ученого сухаря. К науке он относился увлеченно, с азартом. Его супруга вспоминала: «Он любил всякую работу. Со стороны казалось, что данная работа для него самая приятная, настолько она его радовала и веселила. В этом и заключалось счастье его жизни». Серафима Ивановна назвала это «кипением сердца». Павлов походил на маленького ребенка, постоянно придумывал различные соревнования, веселые штрафы и поощрения для сотрудников. И отдыху Иван Петрович предавался с таким же упоением. Начав коллекционировать бабочек, он превратился в отменного энтомолога; выращивая овощи, стал селекционером. Во всем Павлов предпочитал быть первым. И не дай бог, если на «тихой охоте» кто-то собирал на один гриб больше него – соревнование начиналось сначала. А уж в спорте за ним не могли угнаться даже молодые. Персональной машине Павлов до старости предпочитал пешие «пробежки» и езду на велосипеде, на турнике и в любимой игре – городки – не знал себе равных.
Когда всем казалось, что ученый уже достиг самой вершины, он вдруг сделал крутой поворот от изучения пищеварения к психике. Его увещевали: не поздно ли в пятьдесят три года браться за новую проблему, но Павлов был непреклонен и переключил всех сотрудников на исследование нервной системы. Он «полез в собачью душу», потому что «психическое» слюноотделение мешало чистоте опытов. Ученый понимал, что психика не исчерпывается низшими безусловными рефлексами. «Чужак в неврологии» провел революционный эксперимент (ставший ныне классическим) с голодной собакой, которая должна была реагировать на звук колокольчика, который ассоциировался с едой. Если собака видит пищу (безусловный раздражитель) и при этом слышит звон колокольчика (условный раздражитель), то при многократном повторении комбинации «пища + колокольчик» в коре головного мозга собаки устанавливается новая рефлекторная дуга. После этого слюна выделяется, стоит только собаке услышать звонок колокольчика. Так Иван Петрович открыл условные рефлексы (термин введен самим Павловым). Безусловные рефлексы одинаковы у всех животных вида, а условные – различны.
Такая система сигналов, формирующаяся в коре больших полушарий головного мозга, – первая сигнальная система – есть и у животных и у человека. Но человек обладает еще одной системой сигнализации, более сложной и более совершенной. Она выработалась у него в процессе тысячелетнего исторического развития, и именно с ней связаны коренные различия между высшей нервной деятельностью человека и любого животного. Павлов назвал ее второй сигнальной системой. Она возникла у людей в связи с общественным трудом и связана с речью.
Для чистоты проведения экспериментов по выработке условных рефлексов в 1913 г., благодаря субсидии московского мецената К. Леденцова, было построено специальное здание с двумя башнями, названными «башнями молчания». В них первоначально были оборудованы три экспериментальные камеры, а в 1917 г. вступили в строй еще пять. С помощью разработанного метода изучения условных рефлексов Павлов установил, что в основе психической деятельности лежат физиологические процессы, происходящие в коре головного мозга. Исследования им физиологии высшей нервной деятельности (1-й и 2-й сигнальных систем, типов нервной системы, локализации функций, системности работы больших полушарий и др.) оказали большое влияние на развитие физиологии, медицины, психологии и педагогики.
Только в 1923 г. Павлов решился выпустить в свет труд, который так и назвал «Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных». Павловское учение о высшей нервной деятельности – это не просто блестящая страница, вписанная в историю науки, – это целая эпоха.
Февральскую революцию Павлов принял с энтузиазмом, считая, «что выборное начало должно лежать в основе как всего государственного строя, так и отдельных учреждений». К Октябрьскому перевороту он отнесся резко отрицательно, фрондируя по отношению к новым властям, даже надевал царские ордена, которые никогда не носил при старом режиме, как, впрочем, и мундир, а в его кабинете висел писанный маслом портрет принца Ольденбургского в военном сюртуке с генерал-адъютантским аксельбантом и императорской короной сверху.
В 1922 г., в связи с отчаянным материальным положением, ставившим под сомнение дальнейшее проведение исследований, Павлов обратился к Ленину с просьбой перенести свою лабораторию за границу. Но тот ответил отказом, мотивировав это тем, что Советская Россия нуждается в таких ученых, как Павлов. Было издано специальное постановление, в котором отмечались «исключительные научные заслуги академика И. П. Павлова, имеющие огромное значение для трудящихся всего мира»; специальной комиссии во главе с М. Горьким поручалось «в кратчайший срок создать наиболее благоприятные условия для обеспечения научной работы академика Павлова и его сотрудников»; соответствующим государственным организациям предлагалось «отпечатать роскошным изданием заготовленный академиком Павловым научный труд» и «предоставить Павлову и его жене специальный паек». От последнего пункта Иван Петрович отказался: «Я не приму все эти привилегии, пока они не будут предоставлены всем работникам лаборатории».
В 1923 г. Павлов посетил США и по возвращении открыто высказался о пагубности коммунизма: «На тот социальный эксперимент, который коммунисты проводят в стране, я не пожертвовал бы даже лягушачьей лапки». Когда в 1924 г. из Военно-медицинской академии в Ленинграде стали увольнять тех, у кого было «непролетарское происхождение», Павлов отказался от своего почетного места в Академии, заявив: «Я тоже сын священника, и если вы выгоняете других, то я тоже уйду!» В 1927 г. он оказался единственным, кто проголосовал против назначения партийных функционеров в Академию. Профессор написал письмо И. В. Сталину, в котором были такие строки: «В свете того, что вы делаете с русской интеллигенцией, деморализуете ее и лишаете ее всяких прав, – мне стыдно называть себя русским».
И все же Павлов не покинул родину, отказавшись от лестных предложений Шведского и Лондонского королевских обществ. В последние годы жизни он стал более лоялен к власти и даже заявлял, что в стране происходят явные изменения к лучшему. Этот перелом произошел, по всей видимости, в результате увеличения государственных ассигнований на науку. В Институте экспериментальной медицины была закончена постройка «башни молчания». К 75-летию ученого физиологическая лаборатория Академии наук была реорганизована в Физиологический институт Академии наук СССР (ныне носящий имя Павлова), а к его 80-летию в Колтушах (под Ленинградом) начал работать специальный научный институт-городок (единственное в мире научное учреждение такого рода), прозванный «столицей условных рефлексов». Осуществил