К изучению трудов Отто Варбурга меня привела в некотором роде случайность. На просторах интернета я пытался найти подтверждения работы теории ЦААКЭБ относительно онкологических процессов. Однажды на стене Facebook я отметил для себя интересную статью об ученом из Италии – Тулио Симончини, который успешно вылечил нескольких онкологических пациентов в запущенной стадии, путем введения в организм больных пищевой соды, как с пищей, так и внутримышечно с целью общего защелачивания организма. В качестве ссылки приводилась статья об опытах Отто Варбурга и развитии им «биохимической теории рака». Учение Варбурга позволило мне развить в разделе специальных теорий – теорию критической адаптации.
Отто Варбург родился 8 октября 1883 года в немецком городе Фрайбурге у Эмиля и Элизабет Варбургов. Отец Отто был профессором физики и талантливым музыкантом, его предками были учителя, ученые, бизнесмены, артисты, банкиры и филантропы. В доме Варбургов часто бывали музыканты, артисты и коллеги отца, в том числе физики Макс Планк и Альберт Эйнштейн.
Отто Варбург был учеником выдающегося учёного Эрнста Фишера. Уже в возрасте 23 лет Отто защитил докторскую диссертацию по химии, после чего продолжил обучение у Людольфа фон Крэля в Гейдельберге и в 1911 году заслужил степень доктора медицины.
Когда началась первая мировая война, Варбург записался добровольцем в армию и непродолжительное время прослужил в чине офицера кавалерии вплоть до своего ранения. За заслуги во время Первой мировой войны Варбург награжден Железным крестом. Ближе к концу войны, когда её исход был очевиден, Альберт Эйнштейн, друг отца Отто, написал по просьбе друзей письмо Отто, в котором просил его вернуться в академию, так как потерять такой талант в науке было бы трагедией. Варбург прислушался к его увещеваниям и вернулся в Берлинскую лабораторию на должность профессора. На протяжении 50 лет своей научной деятельности Отто Варбург проводил комплексные исследования по фотосинтезу, изучению рака и ферментов клеточных окислительных реакций. Им разработаны аналитические методы, которые включают манометрию, используемую для измерения давления газов, спектрофотометрию, методику выполнения тканевых срезов для определения потребления кислорода без механического разрушения клеток. Исследования Варбурга были посвящены процессам клеточного дыхания, ферментам, окислительно-восстановительным реакциям в активной клетке.
Одним из самых весомых вкладов в науку, за который Отто Варбург был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1931 году с формулировкой «за открытие природы и функций «дыхательных ферментов», стало открытие фермента с-цитохромоксидазы. В своей работе он ингибировал дыхание в суспензии дрожжей при помощи CO, а затем получал спектры поглощения, снимая ингибирование путём облучения когерентным пучком света с разной длиной волны. Из полученных данных следовало, что ингибируемый фермент – гемопротеин, в котором гем находится в комплексе с CO. Варбург связал новый, неизвестный белок с функцией клеточного дыхания и назвал его Atmungsferment или «дыхательный фермент».
В 1932 году Варбург в первый раз получил новый дыхательный фермент желтого цвета, названный флавином. Оказалось, что это агент большой группы флавопротеинов – окислительных ферментов, образующих совместно с цитохрохромами дыхательную цепочку. Через три года было выделено ещё одно важное соединение – никотинамид, входящий в состав ферментов, которые участвуют в переносе водорода. Ученый сконструировал аппарат для изучения процессов тканевого дыхания, брожения, ферментативных реакций (аппарат Варбурга).
В продолжение своих исследований относительно клеточного дыхания, Отто Варбург сформировал теорию возникновения онкологических заболеваний у человека. Выдающийся ученый выдвинул невероятную по своей простоте и оригинальности версию о прямой связи между нехваткой кислорода и аномальным поведением здоровых клеток нашего организма.
В научных трудах Отто Варбурга говорится, что клетки злокачественных новообразований черпают жизненную энергию, проводя в своих митохондриях неокислительную, то есть бескислородную реакцию распада глюкозы, в то время как митохондрии здоровых клеток человеческого организма проводят окислительную реакцию распада. Таким образом, в условиях значительного уменьшения парциального давления кислорода у клетки есть два выхода: либо погибнуть, либо трансформироваться в злокачественную анаэробную клетку и начать бесконтрольно размножаться, подобно самостоятельному организму.
Долгое время теория Отто Варбурга представлялась недостаточно убедительной, поскольку она описывала лишь один из побочных эффектов рака, а не его первопричину. Сегодня американским ученым удалось сделать шаг вперед и подкрепить фундаментальные исследования немецкого химика новыми доказательствами, суть которых будет раскрыта в этой книге.
Отто Варбург заложил фундамент в изучение дыхательного цикла клетки, описал преимущества аэробного обмена перед анаэробным, связал процессы изменения дыхания клеток с кислотно-щелочным балансом среды в живом организме, чем предвосхитил становление современной онкологии. Вся лабораторная деятельность Варбурга фактически является убедительным обоснованием теории критической адаптации, с которой вы встретитесь далее.
Это еще один пример «эксперимента наоборот» – сначала Варбург на практике провел необходимые эксперименты и только спустя десятки лет кибернетики подвели под его работы стройные теоретические физико-математические конструкции.
Ляпунов Алексей Андреевич
25.09.1911 – 23.06.1973
«Управление, основанное на передаче информации, является составной частью всякой жизнедеятельности, более того, управление можно объявить характеристическим свойством жизни в широком смысле».
К личности А.А. Ляпунова меня привела книга Иосифа Самуиловича Шкловского – «Вселенная, жизнь, разум», про которую мы еще напишем подробнее. Ближе к концу книги Шкловский очень интересно преподносит информацию о математике Ляпунове и его работах.
Историческая справка:
И.С. Шкловский был одним из первых инициаторов движения SETI по поиску внеземных цивилизаций и возможного вступления в контакт с ними. В 1965 году прошла первая конференция этого движения в Бюрокане (Армения) в обсерватории (открыта в 1956 году), которую создал Амбарцюмян Виктор Амазаспович.
Без понимания работ Ляпунова я бы не смог правильно интерпретировать работы Павлова в контексте биологической термодинамики. Ляпунов дал мне тот необходимый математический аппарат, с помощью которого стало возможно подтвердить в теории «природные эксперименты».
Алексей Андреевич Ляпунов – выдающийся советский математик, один из основоположников кибернетики, науки об общих закономерностях получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество. Член-корреспондент АН СССР. Специалист в области теории функций вещественного переменного и математических вопросов кибернетики. Его основные труды относятся к теории множеств, теоретическим вопросам программирования, математической лингвистике и математической биологии.
Алексей Андреевич принадлежал к древнему роду, вписавшему славные страницы в отечественную историю. По семейным преданиям, род Ляпуновых берет свое начало от князя Константина Галицкого, брата Александра Невского. С начала XIX века род Ляпуновых прочно входит в мир созидателей духовной культуры России – науки, искусства и медицины. Композитор С. М. Ляпунов, академики: математик А. М. Ляпунов, филолог-славист Б. М. Ляпунов и физиолог И. М. Сеченов приходились Алексею Андреевичу близкими родственниками (брат И. М. Сеченова был женат на сестре А. М. и Б. М. Ляпуновых).
В 1928 г. А. А. Ляпунов поступил на физико-математический факультет Московского университета. Однако через полтора года ему пришлось покинуть университет «как лицу дворянского происхождения». С 1932 г. Алексей Андреевич становится учеником академика Н. Н. Лузина. Под его руководством Алексей Андреевич получил математическое образование, а вскоре и первые результаты в дескриптивной теории множеств. В этой области математики А.А. Ляпунов работал до конца жизни. Теории множеств и теории функций посвящены 62 работы Алексея Андреевича, включая монографию.
С 1961 г. Алексей Андреевич работал в Институте математики Сибирского отделения АН СССР, где фактически создал отделение кибернетики. В Новосибирске он также основал кафедру теоретической кибернетики Новосибирского университета и лабораторию кибернетики Института гидродинамики СО АН СССР, которыми руководил до конца своей жизни.
В 1964 г. А. А. Ляпунов был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению математики. В 1996 году одной из самых авторитетных профессиональных организаций в сфере высоких технологий – IEEE Computer Society – Ляпунову была присуждена медаль «Computer Pioneer».
Глубоким и постоянным был интерес Алексея Андреевича к биологии. Уже в тридцатых годах он столкнулся с тяжелым положением в генетике и встал на ее защиту. По инициативе А. Н. Колмогорова Алексей Андреевич вместе с Ю. Я. Керкисом проводил тогда статистическое исследование экспериментов по расщеплению признаков при наследовании. В пятидесятых годах Алексей Андреевич возобновил активную борьбу за восстановление отечественной биологии. Собственные активные исследования Алексея Андреевича в биологии относятся к последнему десятилетию его жизни. По оценке Н. В. Тимофеева-Ресовского и А. Г. Маленкова, помимо значительного числа важных конкретных результатов, Алексей Андреевич наметил контуры теоретической биологии. Нельзя не упомянуть об одном из главных вопросов, волновавших Алексея Андреевича, вопросе определения жизни с позиций устойчивости и управления. Обращаясь к нему, Алексей Андреевич подчеркивал иерархичность управляющих систем в живой природе.
Теорема Ляпунова о выпуклости занимает особое место в современной математике, поскольку лежит на стыке теории выпуклых тел и теории меры. Теорема Ляпунова стала отправной точкой многочисленных исследований как в области векторного интегрирования в рамках математического анализа, так и в сфере геометрического изучения специальных конечномерных выпуклых тел, служащих множествами значений безатомных векторных мер. Удивительность открытия Ляпунова связана с парадоксальным и хрупким балансом взаимодействия разнообразных конечномерных и бесконечномерных идей.