Страница:
На мой взгляд, по части анализа причинных связей современная биология далеко отстала от своих же собственных достижений в области анализа материи химическими и физическими методами. Вместе со своими коллегами я затратил много лет на доказательство того, что в зависимости от огромного числа так называемых "обусловливающих факторов" один и тот же агент может вызывать диаметрально противоположные действия, или качественно различные действия, или вообще никаких действий. Эти обусловливающие факторы также важны и также должны являться предметом анализа.
Я считаю, что те, кого особенно интересуют вопросы причинности, должны использовать в качестве индикатора самое простое и наиболее характерное изменение в органе, являющемся объектом воздействия. Исследования такого рода действительно крайне сложны, но эта трудность объясняется не стоимостью оборудования и не тем, что необходимо привлекать методы, разработанные другими специалистами, а проблемами, связанными с созданием патогенных ситуаций. Нам надо разработать оригинальные методы анализа совместного функционирования всех сложных систем, к которым прибегает Природа при выполнении конкретных задач.
Прогнозирование значимости
Открытие и его развитие.
Мы уже говорили, что подлинное открытие может быть сделано лишь в ходе таких исследований, которые обычно именуются "фундаментальными". То, что за этим следует, -- это его развитие. Исследование является фундаментальным именно потому, что все прочие виды исследований вытекают из него; оно кажется нам непрактичным, а связанная с ним работа случайной, потому что всецело оригинальные наблюдения не могут планироваться заранее Если же не отказываться от планирования, то тогда наблюдение должно носить такой характер, чтобы его можно было предсказать на основе ранее известных фактов, и, стало быть, его нельзя считать целиком оригинальным. Вот почему большая часть совершенно новых шагов в науке -- это случайные находки, сделанные людьми с редким талантом замечать нечто абсолютно неожиданное. Такие открытия впоследствии образуют основу всех планируемых исследований, всего того, что я называю развитием.
Мне могут возразить, что любая преждевременная оценка фундаментального исследования заранее обречена на провал, ибо нельзя предвидеть неожиданное. До некоторой степени это справедливо. Не существует надежной меры для сравнения относительной важности фундаментальных исследовательских тем, но я считаю, что некоторые общие принципы сформулировать можно. К ним следует относиться не как к жестким рамкам, а скорее как к некоей линии оценки, с помощью которой мы распознаем и используем подлинно творческую научную мысль.
С моей точки зрения, для всех великих фундаментальных открытий характерно одновременное и ярко выраженное наличие трех качеств: они не просто истинны, но истинны в высшей степени и в очень специфическом смысле; они поддаются обобщению; они неожиданны в свете того, что было известно ко времени открытия.
Открытие должно быть истинным. Это утверждение может показаться наивным. Однако в науке вещи не являются абсолютно истинными либо ложными; они могут считаться таковыми лишь в рамках определенной аксиоматической системы и в некоторых пределах, которые носят статистический характер и на основании которых можно судить о вероятности повторения того же наблюдения в будущем, если мы попытаемся воспроизвести его. Степень этой вероятности естественным образом влияет на важность открытия.
Даже если наблюдение обладает высокой степенью истинности в том смысле, что у него мала стандартная ошибка (т. е. велика вероятность воспроизведения), истинность этого наблюдения должна выражаться и в его адекватной интерпретации. В противном случае находка может привести к заблуждениям из-за тех выводов и следствий, которые могут быть из него сделаны. Не так давно один химик попытался получить препарат, который вызывал бы уменьшение аппетита и потерю веса. После нескольких лет работы ему удалось создать лекарство, соответствующее теоретическим представлениям о том, какую структуру должно иметь такого рода вещество. Затем он испытал препарат на крысах, кошках, собаках и обезьянах. Как и ожидалось, животные ели очень мало и теряли в весе. В статье, описывающей результаты этой работы, он объяснял, почему, по его мнению, лекарство с такой химической структурой должно действовать подобным образом. В общепринятом смысле полученные результаты были истинными, но в том смысле, как я представляю дело, они были ложными. Известно ведь, что почти любое вредное вещество уменьшает аппетит, а созданное им вещество было вредным. Автор не отрицал этого факта, не признавал его, он даже не рекомендовал свой препарат к применению. И все же написанная им статья подразумевала последнее, а это значит, что ложный результат скрывался в подтексте. Если бы ученый понимал, что созданный им препарат может повредить здоровью, он бы ни в коем случае не написал статью. Мало кто сознательно публикует неправду, но многие научные статьи содержат в подтексте ложные выводы.
Даже если научная находка по всем стандартам истинна, она может и не быть значимой. Недавно я прочел статью об определении среднего веса внутренних органов лабораторных животных (крыс). Приведенные автором факты были корректны -- он прикончил сотни животных для построения последовательности, обладающей высокой значимостью. Но ценность полученной в результате информации оказалась весьма ограниченной, ибо ее нельзя было обобщить, не говоря уже о том, что эта информация не могла считаться неожиданной. Она не поддавалась обобщению, поскольку из нее нельзя было вывести никаких общих законов; что же касается неожиданности, то и так с самого начала было ясно, что путем измерения можно найти средний вес. Работа такого рода не только не может быть определена как "фундаментальная", но и в прикладной области она едва ли найдет сколько-нибудь широкое применение. Лучшее, что можно сказать о ней,-- это то, что она может пригодиться кому-то, кто нуждается в этих цифрах в качестве стандарта для сравнения при проведении оригинальных исследований, но именно такое исследование и будет фундаментальным. Научная литература переполнена подобными отчетами, авторы которых привычно прикрываются фарисейским утверждением о том, что они не делают никаких выводов из своих наблюдений. Но это не оправдание -- факты, из которых нельзя сделать выводов, едва ли заслуживают того, чтобы их знать.
"Скрининг" -- "просеивание" -- это столь же лишенный воображения, примитивный тип исследования. Клиницист может "просеять" (в более или менее случайном порядке) массу производных кортизона с тем, чтобы посмотреть, какое из них лучше всего действует на пациентов с ревматическими заболеваниями. И все-таки это опять развитие ранее известных фактов, а не оригинальное творческое исследование.
В подобной работе мы руководствуемся дедуктивными рассуждениями, помогающими нам в конкретном случае предсказывать нечто на основе предварительно сделанного обобщения. Если большинство кортизоноподобных соединений эффективны против ревматизма, то и любой вновь полученный член данной группы также может считаться перспективным в этом отношении. Но дедукция сама по себе не поддается обобщению. Такая работа может иметь немедленное практическое применение, обеспечивая нас, быть может, идеальным антиревматическим средством, а вот в подлинно научном смысле она бесплодна, ибо, коль скоро такое вещество найдено, наблюдение на этом заканчивается, оставляя мало шансов на дальнейшие открытия.
К сожалению, такие бесцветные исследования легче всего финансируются, так как и план работы, и практическая их значимость могут быть с точностью описаны в стандартной заявке на выделение средств.
Открытие должно вести к обобщениям. Другого вида наблюдения поддаются индуктивному обоснованию, т. е. формулированию общих законов на основе отдельных наблюдений. Но и этого свойства недостаточно. К примеру, было установлено, что первые десять полученных в чистом виде гормонов -- белого цвета. На основании этого можно было бы сделать обобщение и с большой долей вероятности предсказать, что следующие пять гормонов, когда их удастся синтезировать, тоже будут белыми. Так оно и получилось, но что из того? Кого волнует, какой цвет будут иметь гормональные препараты? Наблюдение, как мы видим, было и истинным, и с обобщением все было в порядке, однако оно лишено третьего существенного качества фундаментального исследования, а именно -- неожиданности открытия ко времени его осуществления. Большинство составных частей организма человека в результате очищения имеет белый цвет -- что же удивительного в том, что гормоны тоже белые?
Открытие должно быть удивительным. Я вспоминаю свое изумление, когда во время учебы на медицинском факультете узнал, что некоторые патологические образования в яичниках человека, так называемые "дермоиды" могут иметь зубы и волосы. Это медицинский курьез, не он не обладает -- по крайней мере в настоящее время -- свойством вести к обобщению. Единственное, что мы сейчас в состоянии сказать,-- это что иногда, даже и без оплодотворения, яйцо. в человеческом яичнике может развиться в урода, состоящего в основном из волос и зубов Все это было известно еще с тех пор, когда в XVII в немецкий врач Скультетус дал первое полное описание того, что он назвал "morbus pilaris mirabilis" -- "удивительной волосяной болезнью". Мартин Лютер именовал "дермоиды" "отпрысками дьявола".
На протяжении многих веков врачи, да и другие люди, сталкиваясь с этой аномалией, одинаково ей поражались Но она не открыла никаких новых горизонтов для исследования. Причина этого, как мне кажется, в том, что наблюдение было сделано слишком рано. Даже сегодня мы еще не в состоянии оценить его. Это своего рода загадочный остров, удаленный от уже нанесенных на карту областей человеческого знания. Возможно, что позже, когда мы будем больше осведомлены об- оплодотворении, размножении без оплодотворения и о факторах, управляющих формированием человеческих органов, "отпрыск дьявола" превратится в ангела, ведущего нас к разрешению загадок Природы. Однако одно только знание об этом природном курьезе ничего нам не дает. Скультетус увидел его, но не открыл.
Открытие должно быть одновременно и истинным, и неожиданным и вести к обобщениям. Основной особенностью подлинно великих открытий является то, что они не только истинны (в том смысле, в каком они выглядят таковыми с нашей точки зрения), но и в высшей степени способны вести к обобщениям и неожиданны в рамках своего времени. Это справедливо, скажем, в отношении открытия Г. Менделем законов генетики, открытия Рише и Пирке явления аллергии или открытия антибиотического действия плесени Флемингом, Флори и Чейном.
* 4. КОГДА ДЕЛАТЬ?
Успех исследования в большой степени зависит от того, в какой момент истории, в какой период жизни ученого и даже в какое время дня оно выполняется. Сознательный анализ временных факторов может значительно помочь нам сделать свою работу полезной и приятной.
В какой момент истории?
Когда открытия делаются преждевременно, они почти наверняка игнорируются или встречают труднопреодолимое сопротивление, поэтому в большинстве случаев они могли бы с таким же успехом и вовсе не быть сделанными.
У. Беверидж
Можно часто слышать, как о каком-нибудь ученом говорят, что его время еще не пришло. Оно, может быть, и так, но я сомневаюсь, что всю вину надо взваливать на время. С моей точки зрения, научный гений должен быть способен оценивать возможность реализации своей работы. Бесполезно планировать работу, для которой нет еще подходящих средств, или развивать теории, к которым человечество еще совсем не подготовлено, если только мы не в состоянии сами создать нужные средства ИЛИ объяснить свои концепции словами, понятными по крайней мере избранным из наших современников. Работа тех, кто пренебрегает этими требованиями, легко забывается и теряется навсегда; когда придет время, ее нужно будет делать вновь, но... другим. На практике трогательная фигура непонятого и непризнанного гения находится в опасном соседстве с фигурой хорошо всем понятного психа -- и тот, и другой излагают непрактичные идеи, сеящие хаос.
В любом случае человек, идеи которого выглядят далеко опережающими его время, должен сосредоточиться на средствах доказательства своей позиции, а не тратить всю жизнь на бесплодные попытки уговорить человечество признать свою правоту. Исследование может быть полезным для человечества и принести удовлетворение самому ученому, только если оно выполнено в такое время, когда может встретить интерес и понимание. Атомная теория материи в том виде, как она была выражена Демокритом, оказалась преждевременной и, стало быть, для того времени бесплодной, так как не существовало никаких практических средств доказать либо опровергнуть ее. Позже, в эпоху средневековья, когда стало возможным доказать существование химических элементов, алхимики, движимые надеждой на преобразование одного элемента в другой, пытались получить золото. Недавно корректность этой идеи была доказана, и все же к алхимикам по справедливости относились как к эксцентричным фантазерам, поскольку в их время предпринимаемые ими попытки были не более чем мечтой. Все фантазии содержат в себе зерно истины; гениальность же состоит в том, чтобы суметь распознавать такие фантазии, из которых это зерно можно извлечь. Те, кто сотни лет назад мечтал о полетах на Луну, не могут претендовать на приоритет в области современных космических исследований. Даже если в будущем станет возможным продлить человеческую жизнь на несколько сотен лет, современного врача, предсказывающего это, не стоит считать великим пророком.
Ситуация несколько меняется, если фантазия представляет собой не просто банальное благое пожелание, а интуитивное предвидение некоей скрытой плодотворной истины, до поры до времени недоступной для других. Если этот истинный факт, не являясь в данный момент объектом исследования, достаточно близок к уровню знаний своего времени, он может побудить других специалистов создать соответствующие средства и методы. В первом своем варианте, в формулировке Фракасторо27, идея о переносе заразы невидимыми крохотными существами не могла получить экспериментального подтверждения, поскольку не существовало микроскопов или других средств ее проверки. И все же эта интригующая мысль подспудно тлела до тех пор, пока ею не занялись Пастер и Кох, дав, вероятно, толчок для последующего развития микробиологии. Сформулированная второй раз идея неразличимых под микроскопом переносчиков инфекции была непрактичной, но она, несомненно, послужил а стимулом для поиска вирусов на третьей стадии исследования, когда стали доступны методы ультрафильтрации и электронной микроскопии.
Простое хотение (полностью непрактичная фантазия) отличается от интуитивного предвидения чего-то, что еще далеко не очевидно, но что имеет шансы стимулировать дальнейшие исследования в тот момент, когда это интуитивное предвидение еще не выражено или по крайней мере еще не забыто.
Открытие Менделем основных принципов генетики игнорировалось в течение тридцати пяти лет после того, как о нем не только был сделан доклад на заседании научного общества, но даже опубликованы его результаты. По мнению Р. Фишера [10], каждое последующее поколение склонно замечать в первоначальной статье Менделя только то, что обкидает в ней найти, игнорируя все остальное. Современники Менделя видели в этой статье лишь повторение хорошо к тому времени известных экспериментов по гибридизации. Следующее поколение поняло важность его находок, относящихся к механизму наследственности, но не смогло полностью оценить их, поскольку эти находки, казалось, противоречило особенно горячо обсуждавшейся в то время теории эволюции. Позвольте, кстати, добавить, что знаменитый статистик Фишер перепроверил результаты Менделя и заявил, что при обработке современными статистическими методами выводы отца генетики демонстрируют явное смещение в пользу ожидавшихся результатов.
В своей собственной работе я постоянно руководствуюсь соображениями правильного выбора времени для работы. Никакое биологическое исследование никогда не кончается. Каждое новое наблюдение ставит новые проблемы, и мы обычно приходим к ситуации, когда дальнейшая работа в избранном направлении становится неэффективной -- как бы мы ни были заинтересованы в решении данной проблемы -- просто потому, что время для нее еще не пришло. К примеру, я считаю, что наша работа, показавшая, что стресс в зависимости от обстоятельств может как вызывать, так и предотвращать возникновение сердечных некрозов, вполне может оказаться самым важным и практически применимым результатом всех наших исследований по стрессу. И все же, как я ни был заинтересован в этой работе, я решил прекратить ее, по крайней мере временно, когда понял, что при моей подготовке и возможностях я не смогу сколько-нибудь существенно ее развить. Пришло время, и я почувствовал, что дальнейший реальный прогресс должен обусловливаться клиническими и биохимическими исследованиями.
Проблема представлялась мне столь важной, что я даже подумывал об изменении характера своей деятельности и о возврате в клинику или биохимическую лабораторию, с тем чтобы участвовать в разработке этой проблемы вплоть до стадии практического применения. Впрочем, я не решился на этот путь, так как понимал, что мы уже описали экспериментальную основу своей работы в достаточной степени, чтобы компетентные специалисты смогли продолжить ее дальше. Мы опубликовали многочисленные статьи в широко читаемых и респектабельных журналах и дали подробные обзоры этой 'области исследования в двух монографиях, что обеспечило доступность соответствующей литературы для других ученых. После этого требовался определенный инкубационный период, чтобы значение и потенциальные возможности нашей работы стали общепризнанными. Я рассчитывал (и, как оказалось, не без оснований), что клиницисты и биохимики, обладающие в отличие от меня специальной квалификацией, с большим успехом, чем я, продвинут эту проблему. А тем временем наша группа смогла бы переключиться на другие вопросы, для исследования которых мы были лучше подготовлены.
Той же линии мы придерживались и в отношении более ранних общих исследований по стрессу. Мы не делали практически ничего ни по части клинических применений, ни в области фундаментальных исследований по биохимии стресса и стрессовых -гормонов. Но после того, как были описаны основные принципы и прошел период созревания, проблема стала развиваться и развивается до сих пор, причем весьма эффективно и без нашего вмешательства. Это дало нам возможность переключить свое внимание на кальцифилаксию. Здесь, как мне кажется, мы с нашей подготовкой и имеющимися средствами еще многое можем сделать, но я твердо намерен расстаться с этой темой, как только почувствую, что нам осталось внести в ее развитие не так уж много нового.
Все, что может сделать любой ученый,-- это продвинуть проблему на несколько шагов дальше своих предшественников, а затем он должен по собственному желанию уйти со сцены, уступив место другим, т. е. тем, кто уже располагает -- или через несколько лет, десятилетий или даже веков будет располагать -средствами, необходимыми для достижения значительного прогресса в ее развитии. Хорошо обоснованное наблюдение одинаково истинно, где бы и когда бы оно ни было сделано, но не одинаково полезно. Его теоретическая оценка и практическое приложение в большой степени зависят от современного состояния знаний в сопряженных с ним областях.
В какой период нашей жизни?
Творческие способности, как правило, проявляют себя циклически. Нет сомнения, что наивысшая продуктивность не может поддерживаться непрерывно на протяжении всей жизни, но я сомневаюсь, что периодичность бывает столь регулярной, как это стараются представить авторы биографий. Понятно, что после скачка, способствующего открытию новой области в науке, чередой последуют публикации; затем, когда проблема исчерпает себя, наступит затишье, пока не наберется достаточно материалов для следующего крупного шага. Периоды высокой продуктивности обычно -- и это легко объяснить -- сопряжены с сильным и приятным возбуждением, а периоды застоя -- с депрессией. На этом основании творческая периодичность иногда трактуется как своеобразное маниакально-депрессивное состояние. Правда, с моей точки зрения, очень трудно проверить, являются ли возбуждение и депрессия причинами или следствиями этих циклов продуктивности.
В моей собственной работе периодичность весьма очевидна, но в длительности циклов я не могу обнаружить никакой регулярности. Когда я обнаруживаю чте-нибудь новое и это дает мне возможность заниматься интересными вещами, я занимаюсь этим до тех пор, пока у меня не появится ощущение, что мой конкретный опыт и уровень компетентности не позволяют мне продвинуться существенно дальше. Тогда я оставляю этот предмет, по крайней мере на время. Поскольку в течение всей своей жизни я нахожусь по отношению к науке в состоянии постоянного маниакального возбуждения, то по окончании той или иной темы я никогда не мог передохнуть, а просто переключался на следующую. Сначала я занимался проблемой половых гормонов и лактацией, потом стрессом, затем были анафилактоидные воспаления, стероидная анестезия, эндокринная функция почек, а в настоящий момент меня волнуют возможности, таящиеся во вновь открытом явлении кальцифилаксии. Перемена темы давала мне ровно столько отдыха от предыдущей работы, сколько мне было необходимо,-- и это абсолютная правда!
Из всего этого я могу извлечь лишь один урок относительно наиболее благоприятного для занятий наукой периода жизни: пока тема движется хорошо, держитесь за нее; когда все начинает приедаться и вы чувствуете, что погружаетесь в рутину,-- не расстраивайтесь, а просто меняйте тему. Всегда найдется такая работа, которая вдохновит вас своей новизной. По поводу наилучшего возраста для творческого научного мышления писалось много. Обобщать здесь трудно. Эварист Галуа (1811--1832) создал новую теорию алгебраических уравнений, представленную им Парижской Академии наук, когда был еще шестнадцатилетним школьником. В девятнадцать лет он опубликовал работу, которая стала классической и благодаря которой он был признан одним из величайших математических гениев всех времен. Впрочем, подобная "скороспелость" имеет место почти исключительно среди математиков, музыкантов, художников и поэтов. Вряд ли стоит ее ожидать в медицине, физике или химии, где необходимыми качествами являются опыт и эрудиция.
Но все же и здесь есть исключения, Бантингу было двадцать с небольшим, когда он открыл инсулин, а Лаэннек изобрел аускультацию в двадцать пять. Огастус Уоллер был студентом первого курса университета, когда начал свои исследования "Уоллерова перерождения", происходящего в нервных волокнах, отделенных от ядра. Когда великий физиолог и физик Герман Гельмгольц опубликовал свои результаты по ферментативному действию дрожжей, когда Пауль Лангерганс открыл названные его именем панкреатические островки, вырабатывающие инсулин, когда Пауль Эрлих открыл "тучную клетку", все они еще учились на медицинском факультете.
Трудно заниматься самоанализом, ибо мало кто из нас обладает достаточной объективностью, считая свои достижения не такими важными, чтобы их стоило использовать в качестве примеров. Кроме того, к концу своей карьеры мы можем утратить объективность до такой степени, что самое последнее и излюбленное наше наблюдение приобретет непропорциональную значимость. Мне было двадцать восемь лет, когда я описал стрессовый синдром, и пятьдесят пять -- когда "наткнулся" на кальцифилаксию, и вот сейчас мне в равной степени нравятся оба предмета исследования.
Во всяком случае, важные открытия в медицине, сделанные в раннем возрасте, нередко остаются одиночными достижениями, за которыми не следуют другие проявления таланта. Правда, в ряде случаев они обеспечивают запас энтузиазма и научного материала "на всю оставшуюся жизнь" и ученый продолжает делать первоклассные работы, даже не создавая больше концепций, обладающих фундаментальной новизной.
По словам Рише, в экспериментальной медицине "...значительная умственная продуктивность в среднем начинается в возрасте двадцати пяти лет, но в других науках этот пик ближе к тридцати пяти. Кроме того, существует так много исключений, что я не решаюсь сформулировать некое правило. Во всяком случае, очень редко бывает, чтобы выдающийся математик еще не представил доказательств своего гения к двадцати пяти годам, а выдающийся биолог не сделал ничего ценного к тридцати пяти... В целом же с возрастом изобретательность быстро уменьшается. Это обидно, но это правда. Когда человеку за пятьдесят, у него почти не бывает новых идей--он просто повторяет самого себя..." [16]. К счастью, не все из нас уверены в этом.
Я считаю, что те, кого особенно интересуют вопросы причинности, должны использовать в качестве индикатора самое простое и наиболее характерное изменение в органе, являющемся объектом воздействия. Исследования такого рода действительно крайне сложны, но эта трудность объясняется не стоимостью оборудования и не тем, что необходимо привлекать методы, разработанные другими специалистами, а проблемами, связанными с созданием патогенных ситуаций. Нам надо разработать оригинальные методы анализа совместного функционирования всех сложных систем, к которым прибегает Природа при выполнении конкретных задач.
Прогнозирование значимости
Открытие и его развитие.
Мы уже говорили, что подлинное открытие может быть сделано лишь в ходе таких исследований, которые обычно именуются "фундаментальными". То, что за этим следует, -- это его развитие. Исследование является фундаментальным именно потому, что все прочие виды исследований вытекают из него; оно кажется нам непрактичным, а связанная с ним работа случайной, потому что всецело оригинальные наблюдения не могут планироваться заранее Если же не отказываться от планирования, то тогда наблюдение должно носить такой характер, чтобы его можно было предсказать на основе ранее известных фактов, и, стало быть, его нельзя считать целиком оригинальным. Вот почему большая часть совершенно новых шагов в науке -- это случайные находки, сделанные людьми с редким талантом замечать нечто абсолютно неожиданное. Такие открытия впоследствии образуют основу всех планируемых исследований, всего того, что я называю развитием.
Мне могут возразить, что любая преждевременная оценка фундаментального исследования заранее обречена на провал, ибо нельзя предвидеть неожиданное. До некоторой степени это справедливо. Не существует надежной меры для сравнения относительной важности фундаментальных исследовательских тем, но я считаю, что некоторые общие принципы сформулировать можно. К ним следует относиться не как к жестким рамкам, а скорее как к некоей линии оценки, с помощью которой мы распознаем и используем подлинно творческую научную мысль.
С моей точки зрения, для всех великих фундаментальных открытий характерно одновременное и ярко выраженное наличие трех качеств: они не просто истинны, но истинны в высшей степени и в очень специфическом смысле; они поддаются обобщению; они неожиданны в свете того, что было известно ко времени открытия.
Открытие должно быть истинным. Это утверждение может показаться наивным. Однако в науке вещи не являются абсолютно истинными либо ложными; они могут считаться таковыми лишь в рамках определенной аксиоматической системы и в некоторых пределах, которые носят статистический характер и на основании которых можно судить о вероятности повторения того же наблюдения в будущем, если мы попытаемся воспроизвести его. Степень этой вероятности естественным образом влияет на важность открытия.
Даже если наблюдение обладает высокой степенью истинности в том смысле, что у него мала стандартная ошибка (т. е. велика вероятность воспроизведения), истинность этого наблюдения должна выражаться и в его адекватной интерпретации. В противном случае находка может привести к заблуждениям из-за тех выводов и следствий, которые могут быть из него сделаны. Не так давно один химик попытался получить препарат, который вызывал бы уменьшение аппетита и потерю веса. После нескольких лет работы ему удалось создать лекарство, соответствующее теоретическим представлениям о том, какую структуру должно иметь такого рода вещество. Затем он испытал препарат на крысах, кошках, собаках и обезьянах. Как и ожидалось, животные ели очень мало и теряли в весе. В статье, описывающей результаты этой работы, он объяснял, почему, по его мнению, лекарство с такой химической структурой должно действовать подобным образом. В общепринятом смысле полученные результаты были истинными, но в том смысле, как я представляю дело, они были ложными. Известно ведь, что почти любое вредное вещество уменьшает аппетит, а созданное им вещество было вредным. Автор не отрицал этого факта, не признавал его, он даже не рекомендовал свой препарат к применению. И все же написанная им статья подразумевала последнее, а это значит, что ложный результат скрывался в подтексте. Если бы ученый понимал, что созданный им препарат может повредить здоровью, он бы ни в коем случае не написал статью. Мало кто сознательно публикует неправду, но многие научные статьи содержат в подтексте ложные выводы.
Даже если научная находка по всем стандартам истинна, она может и не быть значимой. Недавно я прочел статью об определении среднего веса внутренних органов лабораторных животных (крыс). Приведенные автором факты были корректны -- он прикончил сотни животных для построения последовательности, обладающей высокой значимостью. Но ценность полученной в результате информации оказалась весьма ограниченной, ибо ее нельзя было обобщить, не говоря уже о том, что эта информация не могла считаться неожиданной. Она не поддавалась обобщению, поскольку из нее нельзя было вывести никаких общих законов; что же касается неожиданности, то и так с самого начала было ясно, что путем измерения можно найти средний вес. Работа такого рода не только не может быть определена как "фундаментальная", но и в прикладной области она едва ли найдет сколько-нибудь широкое применение. Лучшее, что можно сказать о ней,-- это то, что она может пригодиться кому-то, кто нуждается в этих цифрах в качестве стандарта для сравнения при проведении оригинальных исследований, но именно такое исследование и будет фундаментальным. Научная литература переполнена подобными отчетами, авторы которых привычно прикрываются фарисейским утверждением о том, что они не делают никаких выводов из своих наблюдений. Но это не оправдание -- факты, из которых нельзя сделать выводов, едва ли заслуживают того, чтобы их знать.
"Скрининг" -- "просеивание" -- это столь же лишенный воображения, примитивный тип исследования. Клиницист может "просеять" (в более или менее случайном порядке) массу производных кортизона с тем, чтобы посмотреть, какое из них лучше всего действует на пациентов с ревматическими заболеваниями. И все-таки это опять развитие ранее известных фактов, а не оригинальное творческое исследование.
В подобной работе мы руководствуемся дедуктивными рассуждениями, помогающими нам в конкретном случае предсказывать нечто на основе предварительно сделанного обобщения. Если большинство кортизоноподобных соединений эффективны против ревматизма, то и любой вновь полученный член данной группы также может считаться перспективным в этом отношении. Но дедукция сама по себе не поддается обобщению. Такая работа может иметь немедленное практическое применение, обеспечивая нас, быть может, идеальным антиревматическим средством, а вот в подлинно научном смысле она бесплодна, ибо, коль скоро такое вещество найдено, наблюдение на этом заканчивается, оставляя мало шансов на дальнейшие открытия.
К сожалению, такие бесцветные исследования легче всего финансируются, так как и план работы, и практическая их значимость могут быть с точностью описаны в стандартной заявке на выделение средств.
Открытие должно вести к обобщениям. Другого вида наблюдения поддаются индуктивному обоснованию, т. е. формулированию общих законов на основе отдельных наблюдений. Но и этого свойства недостаточно. К примеру, было установлено, что первые десять полученных в чистом виде гормонов -- белого цвета. На основании этого можно было бы сделать обобщение и с большой долей вероятности предсказать, что следующие пять гормонов, когда их удастся синтезировать, тоже будут белыми. Так оно и получилось, но что из того? Кого волнует, какой цвет будут иметь гормональные препараты? Наблюдение, как мы видим, было и истинным, и с обобщением все было в порядке, однако оно лишено третьего существенного качества фундаментального исследования, а именно -- неожиданности открытия ко времени его осуществления. Большинство составных частей организма человека в результате очищения имеет белый цвет -- что же удивительного в том, что гормоны тоже белые?
Открытие должно быть удивительным. Я вспоминаю свое изумление, когда во время учебы на медицинском факультете узнал, что некоторые патологические образования в яичниках человека, так называемые "дермоиды" могут иметь зубы и волосы. Это медицинский курьез, не он не обладает -- по крайней мере в настоящее время -- свойством вести к обобщению. Единственное, что мы сейчас в состоянии сказать,-- это что иногда, даже и без оплодотворения, яйцо. в человеческом яичнике может развиться в урода, состоящего в основном из волос и зубов Все это было известно еще с тех пор, когда в XVII в немецкий врач Скультетус дал первое полное описание того, что он назвал "morbus pilaris mirabilis" -- "удивительной волосяной болезнью". Мартин Лютер именовал "дермоиды" "отпрысками дьявола".
На протяжении многих веков врачи, да и другие люди, сталкиваясь с этой аномалией, одинаково ей поражались Но она не открыла никаких новых горизонтов для исследования. Причина этого, как мне кажется, в том, что наблюдение было сделано слишком рано. Даже сегодня мы еще не в состоянии оценить его. Это своего рода загадочный остров, удаленный от уже нанесенных на карту областей человеческого знания. Возможно, что позже, когда мы будем больше осведомлены об- оплодотворении, размножении без оплодотворения и о факторах, управляющих формированием человеческих органов, "отпрыск дьявола" превратится в ангела, ведущего нас к разрешению загадок Природы. Однако одно только знание об этом природном курьезе ничего нам не дает. Скультетус увидел его, но не открыл.
Открытие должно быть одновременно и истинным, и неожиданным и вести к обобщениям. Основной особенностью подлинно великих открытий является то, что они не только истинны (в том смысле, в каком они выглядят таковыми с нашей точки зрения), но и в высшей степени способны вести к обобщениям и неожиданны в рамках своего времени. Это справедливо, скажем, в отношении открытия Г. Менделем законов генетики, открытия Рише и Пирке явления аллергии или открытия антибиотического действия плесени Флемингом, Флори и Чейном.
* 4. КОГДА ДЕЛАТЬ?
Успех исследования в большой степени зависит от того, в какой момент истории, в какой период жизни ученого и даже в какое время дня оно выполняется. Сознательный анализ временных факторов может значительно помочь нам сделать свою работу полезной и приятной.
В какой момент истории?
Когда открытия делаются преждевременно, они почти наверняка игнорируются или встречают труднопреодолимое сопротивление, поэтому в большинстве случаев они могли бы с таким же успехом и вовсе не быть сделанными.
У. Беверидж
Можно часто слышать, как о каком-нибудь ученом говорят, что его время еще не пришло. Оно, может быть, и так, но я сомневаюсь, что всю вину надо взваливать на время. С моей точки зрения, научный гений должен быть способен оценивать возможность реализации своей работы. Бесполезно планировать работу, для которой нет еще подходящих средств, или развивать теории, к которым человечество еще совсем не подготовлено, если только мы не в состоянии сами создать нужные средства ИЛИ объяснить свои концепции словами, понятными по крайней мере избранным из наших современников. Работа тех, кто пренебрегает этими требованиями, легко забывается и теряется навсегда; когда придет время, ее нужно будет делать вновь, но... другим. На практике трогательная фигура непонятого и непризнанного гения находится в опасном соседстве с фигурой хорошо всем понятного психа -- и тот, и другой излагают непрактичные идеи, сеящие хаос.
В любом случае человек, идеи которого выглядят далеко опережающими его время, должен сосредоточиться на средствах доказательства своей позиции, а не тратить всю жизнь на бесплодные попытки уговорить человечество признать свою правоту. Исследование может быть полезным для человечества и принести удовлетворение самому ученому, только если оно выполнено в такое время, когда может встретить интерес и понимание. Атомная теория материи в том виде, как она была выражена Демокритом, оказалась преждевременной и, стало быть, для того времени бесплодной, так как не существовало никаких практических средств доказать либо опровергнуть ее. Позже, в эпоху средневековья, когда стало возможным доказать существование химических элементов, алхимики, движимые надеждой на преобразование одного элемента в другой, пытались получить золото. Недавно корректность этой идеи была доказана, и все же к алхимикам по справедливости относились как к эксцентричным фантазерам, поскольку в их время предпринимаемые ими попытки были не более чем мечтой. Все фантазии содержат в себе зерно истины; гениальность же состоит в том, чтобы суметь распознавать такие фантазии, из которых это зерно можно извлечь. Те, кто сотни лет назад мечтал о полетах на Луну, не могут претендовать на приоритет в области современных космических исследований. Даже если в будущем станет возможным продлить человеческую жизнь на несколько сотен лет, современного врача, предсказывающего это, не стоит считать великим пророком.
Ситуация несколько меняется, если фантазия представляет собой не просто банальное благое пожелание, а интуитивное предвидение некоей скрытой плодотворной истины, до поры до времени недоступной для других. Если этот истинный факт, не являясь в данный момент объектом исследования, достаточно близок к уровню знаний своего времени, он может побудить других специалистов создать соответствующие средства и методы. В первом своем варианте, в формулировке Фракасторо27, идея о переносе заразы невидимыми крохотными существами не могла получить экспериментального подтверждения, поскольку не существовало микроскопов или других средств ее проверки. И все же эта интригующая мысль подспудно тлела до тех пор, пока ею не занялись Пастер и Кох, дав, вероятно, толчок для последующего развития микробиологии. Сформулированная второй раз идея неразличимых под микроскопом переносчиков инфекции была непрактичной, но она, несомненно, послужил а стимулом для поиска вирусов на третьей стадии исследования, когда стали доступны методы ультрафильтрации и электронной микроскопии.
Простое хотение (полностью непрактичная фантазия) отличается от интуитивного предвидения чего-то, что еще далеко не очевидно, но что имеет шансы стимулировать дальнейшие исследования в тот момент, когда это интуитивное предвидение еще не выражено или по крайней мере еще не забыто.
Открытие Менделем основных принципов генетики игнорировалось в течение тридцати пяти лет после того, как о нем не только был сделан доклад на заседании научного общества, но даже опубликованы его результаты. По мнению Р. Фишера [10], каждое последующее поколение склонно замечать в первоначальной статье Менделя только то, что обкидает в ней найти, игнорируя все остальное. Современники Менделя видели в этой статье лишь повторение хорошо к тому времени известных экспериментов по гибридизации. Следующее поколение поняло важность его находок, относящихся к механизму наследственности, но не смогло полностью оценить их, поскольку эти находки, казалось, противоречило особенно горячо обсуждавшейся в то время теории эволюции. Позвольте, кстати, добавить, что знаменитый статистик Фишер перепроверил результаты Менделя и заявил, что при обработке современными статистическими методами выводы отца генетики демонстрируют явное смещение в пользу ожидавшихся результатов.
В своей собственной работе я постоянно руководствуюсь соображениями правильного выбора времени для работы. Никакое биологическое исследование никогда не кончается. Каждое новое наблюдение ставит новые проблемы, и мы обычно приходим к ситуации, когда дальнейшая работа в избранном направлении становится неэффективной -- как бы мы ни были заинтересованы в решении данной проблемы -- просто потому, что время для нее еще не пришло. К примеру, я считаю, что наша работа, показавшая, что стресс в зависимости от обстоятельств может как вызывать, так и предотвращать возникновение сердечных некрозов, вполне может оказаться самым важным и практически применимым результатом всех наших исследований по стрессу. И все же, как я ни был заинтересован в этой работе, я решил прекратить ее, по крайней мере временно, когда понял, что при моей подготовке и возможностях я не смогу сколько-нибудь существенно ее развить. Пришло время, и я почувствовал, что дальнейший реальный прогресс должен обусловливаться клиническими и биохимическими исследованиями.
Проблема представлялась мне столь важной, что я даже подумывал об изменении характера своей деятельности и о возврате в клинику или биохимическую лабораторию, с тем чтобы участвовать в разработке этой проблемы вплоть до стадии практического применения. Впрочем, я не решился на этот путь, так как понимал, что мы уже описали экспериментальную основу своей работы в достаточной степени, чтобы компетентные специалисты смогли продолжить ее дальше. Мы опубликовали многочисленные статьи в широко читаемых и респектабельных журналах и дали подробные обзоры этой 'области исследования в двух монографиях, что обеспечило доступность соответствующей литературы для других ученых. После этого требовался определенный инкубационный период, чтобы значение и потенциальные возможности нашей работы стали общепризнанными. Я рассчитывал (и, как оказалось, не без оснований), что клиницисты и биохимики, обладающие в отличие от меня специальной квалификацией, с большим успехом, чем я, продвинут эту проблему. А тем временем наша группа смогла бы переключиться на другие вопросы, для исследования которых мы были лучше подготовлены.
Той же линии мы придерживались и в отношении более ранних общих исследований по стрессу. Мы не делали практически ничего ни по части клинических применений, ни в области фундаментальных исследований по биохимии стресса и стрессовых -гормонов. Но после того, как были описаны основные принципы и прошел период созревания, проблема стала развиваться и развивается до сих пор, причем весьма эффективно и без нашего вмешательства. Это дало нам возможность переключить свое внимание на кальцифилаксию. Здесь, как мне кажется, мы с нашей подготовкой и имеющимися средствами еще многое можем сделать, но я твердо намерен расстаться с этой темой, как только почувствую, что нам осталось внести в ее развитие не так уж много нового.
Все, что может сделать любой ученый,-- это продвинуть проблему на несколько шагов дальше своих предшественников, а затем он должен по собственному желанию уйти со сцены, уступив место другим, т. е. тем, кто уже располагает -- или через несколько лет, десятилетий или даже веков будет располагать -средствами, необходимыми для достижения значительного прогресса в ее развитии. Хорошо обоснованное наблюдение одинаково истинно, где бы и когда бы оно ни было сделано, но не одинаково полезно. Его теоретическая оценка и практическое приложение в большой степени зависят от современного состояния знаний в сопряженных с ним областях.
В какой период нашей жизни?
Творческие способности, как правило, проявляют себя циклически. Нет сомнения, что наивысшая продуктивность не может поддерживаться непрерывно на протяжении всей жизни, но я сомневаюсь, что периодичность бывает столь регулярной, как это стараются представить авторы биографий. Понятно, что после скачка, способствующего открытию новой области в науке, чередой последуют публикации; затем, когда проблема исчерпает себя, наступит затишье, пока не наберется достаточно материалов для следующего крупного шага. Периоды высокой продуктивности обычно -- и это легко объяснить -- сопряжены с сильным и приятным возбуждением, а периоды застоя -- с депрессией. На этом основании творческая периодичность иногда трактуется как своеобразное маниакально-депрессивное состояние. Правда, с моей точки зрения, очень трудно проверить, являются ли возбуждение и депрессия причинами или следствиями этих циклов продуктивности.
В моей собственной работе периодичность весьма очевидна, но в длительности циклов я не могу обнаружить никакой регулярности. Когда я обнаруживаю чте-нибудь новое и это дает мне возможность заниматься интересными вещами, я занимаюсь этим до тех пор, пока у меня не появится ощущение, что мой конкретный опыт и уровень компетентности не позволяют мне продвинуться существенно дальше. Тогда я оставляю этот предмет, по крайней мере на время. Поскольку в течение всей своей жизни я нахожусь по отношению к науке в состоянии постоянного маниакального возбуждения, то по окончании той или иной темы я никогда не мог передохнуть, а просто переключался на следующую. Сначала я занимался проблемой половых гормонов и лактацией, потом стрессом, затем были анафилактоидные воспаления, стероидная анестезия, эндокринная функция почек, а в настоящий момент меня волнуют возможности, таящиеся во вновь открытом явлении кальцифилаксии. Перемена темы давала мне ровно столько отдыха от предыдущей работы, сколько мне было необходимо,-- и это абсолютная правда!
Из всего этого я могу извлечь лишь один урок относительно наиболее благоприятного для занятий наукой периода жизни: пока тема движется хорошо, держитесь за нее; когда все начинает приедаться и вы чувствуете, что погружаетесь в рутину,-- не расстраивайтесь, а просто меняйте тему. Всегда найдется такая работа, которая вдохновит вас своей новизной. По поводу наилучшего возраста для творческого научного мышления писалось много. Обобщать здесь трудно. Эварист Галуа (1811--1832) создал новую теорию алгебраических уравнений, представленную им Парижской Академии наук, когда был еще шестнадцатилетним школьником. В девятнадцать лет он опубликовал работу, которая стала классической и благодаря которой он был признан одним из величайших математических гениев всех времен. Впрочем, подобная "скороспелость" имеет место почти исключительно среди математиков, музыкантов, художников и поэтов. Вряд ли стоит ее ожидать в медицине, физике или химии, где необходимыми качествами являются опыт и эрудиция.
Но все же и здесь есть исключения, Бантингу было двадцать с небольшим, когда он открыл инсулин, а Лаэннек изобрел аускультацию в двадцать пять. Огастус Уоллер был студентом первого курса университета, когда начал свои исследования "Уоллерова перерождения", происходящего в нервных волокнах, отделенных от ядра. Когда великий физиолог и физик Герман Гельмгольц опубликовал свои результаты по ферментативному действию дрожжей, когда Пауль Лангерганс открыл названные его именем панкреатические островки, вырабатывающие инсулин, когда Пауль Эрлих открыл "тучную клетку", все они еще учились на медицинском факультете.
Трудно заниматься самоанализом, ибо мало кто из нас обладает достаточной объективностью, считая свои достижения не такими важными, чтобы их стоило использовать в качестве примеров. Кроме того, к концу своей карьеры мы можем утратить объективность до такой степени, что самое последнее и излюбленное наше наблюдение приобретет непропорциональную значимость. Мне было двадцать восемь лет, когда я описал стрессовый синдром, и пятьдесят пять -- когда "наткнулся" на кальцифилаксию, и вот сейчас мне в равной степени нравятся оба предмета исследования.
Во всяком случае, важные открытия в медицине, сделанные в раннем возрасте, нередко остаются одиночными достижениями, за которыми не следуют другие проявления таланта. Правда, в ряде случаев они обеспечивают запас энтузиазма и научного материала "на всю оставшуюся жизнь" и ученый продолжает делать первоклассные работы, даже не создавая больше концепций, обладающих фундаментальной новизной.
По словам Рише, в экспериментальной медицине "...значительная умственная продуктивность в среднем начинается в возрасте двадцати пяти лет, но в других науках этот пик ближе к тридцати пяти. Кроме того, существует так много исключений, что я не решаюсь сформулировать некое правило. Во всяком случае, очень редко бывает, чтобы выдающийся математик еще не представил доказательств своего гения к двадцати пяти годам, а выдающийся биолог не сделал ничего ценного к тридцати пяти... В целом же с возрастом изобретательность быстро уменьшается. Это обидно, но это правда. Когда человеку за пятьдесят, у него почти не бывает новых идей--он просто повторяет самого себя..." [16]. К счастью, не все из нас уверены в этом.