Призраки исчезают, флуктуации остаются

В сентябрьском номере «Химии и жизни», в заметке «Призраки молекул и полей», было изложено содержание сенсационной работы французских исследователей и их коллег из Италии, Канады и Израиля, выполненной под руководством Ж. Бенвениста («Nature», 1988, т. 333, № 6176, с. 816—818). Речь шла об эффекте сверхмалых концентраций — способности растворов некоторых веществ якобы сохранять свою биологическую активность при разбавлениях, стремящихся практически к бесконечности. Так, по утверждению авторов этой работы, заметной биологической активностью обладают растворы антисыворотки к иммуноглобулину Е, со держащие не более одной молекулы растворенного вещества в 1Е+102л растворителя, то есть в объеме, равном примерно 1Е+20 объемам видимой части Вселенной (Объем видимой части Вселенной равен примерно 3,5Е+81 л (ранее была ошибочно указана величина 3,5Е+51 л). Из этого делался вывод, что вода и некоторые другие растворители (например, спирты) способны каким-то непонятным образом запоминать информацию о свойствах молекул, которые были в них когда-то растворены.

Каждый раз, когда появляется какое-то сенсационное научное сообщение, приходится на свой страх и риск решать ответственную и притом неформальную задачу: верить или не верить напечатанному. Ответственную, потому что в науке в равной мере опасны как наивная доверчивость, так и безапелляционное критиканство. Неформальную, потому что в научной статье ограниченного объема невозможно изложить все мельчайшие подробности эксперимента, и читатель, оценивая его достоверность, вынужден в значительной мере руководствоваться собственным опытом и интуицией.

Анализируя статью в «Nature», а также другие родственные публикации, я пришел к выводу, который казался мне наиболее правдоподобным, а именно: результаты экспериментов Ж. Бенвениста основаны на систематической ошибке, связанной со спонтанными флуктуациями свойств базофилов, дегрануляция которых (то есть потеря способности этих кровяных клеток окрашиваться основными красителями) использовалась в качестве меры биологической активности растворов антисыворотки сверхмалых концентраций. Действительно, если свойства объекта сами по себе закономерно изменяются со значительной амплитудой, то при желании (которое может быть даже совершенно неосознанным) эти флуктуации легко принять за ожидаемый эффект.

Подобные флуктуации (о которых стоит написать особо) более тридцати лет назад обнаружил советский биолог С.Э. Шноль. Предыстория этого открытия весьма поучительна. Симон Эльевич рассказывает, что еще в начале пятидесятых годов он интересовался возможностью воздействия на ферменты слабых акустических колебаний. И сразу же заметил несуразно сильный эффект. Тогда, во избежание ошибки, он проверил стабильность свойств самих ферментов и с удивлением увидел, что эти свойства самопроизвольно изменяются с какой-то непонятной закономерностью и притом существенно сильнее, чем это предписывается классической статистикой. То есть, что акустические воздействия на ферменты тут были ни при чем — так же, как, скорее всего, ни при чем было воздействие на базофилы растворов антисыворотки сверхмалых концентраций.

Эта версия косвенно подтверждается результатами расследования, предпринятого редакцией «Nature» сразу же после публикации сенсационной статьи. Джон Мэдокс, главный редактор этого журнала, провел неделю в лаборатории Ж. Бенвениста вместе с двумя помощниками (один из которых — профессиональный фокусник), изучая записи в лабораторных журналах и тщательно наблюдая за экспериментами, и подробно описал свои впечатления («Nature», 1988, т. 334, № 6180, с. 287—291). В частности, он обратил внимание на то, что когда эксперименты давали отрицательные результаты, эти результаты хотя и записывались в лабораторный журнал, но отбрасывались при окончательной обработке как несущественные. Типичный случай, когда флуктуации «по Шнолю» могут быть ошибочно интерпретированы! Свой визит в лабораторию французского ученого Мэдокс подытожил с язвительной английской деликатностью: «Тщательность, с которой были выполнены указанные эксперименты, не соответствует экстраординарному характеру выводов, сделанных на их основании»...

Иначе говоря, эксперименты Ж. Бенвениста не доказывают ничего, кроме существования макро скопических флуктуации, и поэтому следует четко различать ситуации, когда биологически активных молекул мало, но они все же есть (при концентрациях раствора 1е-15 — 1е-19 М), и когда таких молекул практически нет (при концентрациях менее 1е-23 M).

И все же, «закрывая» сенсацию, не следует вместе с водой выплескивать и ребенка. Изучение биологической активности веществ при крайне низких (но не сверхнизких) концентрациях заслуживает самого серьезного внимания. Как заслуживает его и изучение макроскопических флуктуации, природа которых не выяснена до сих пор.

В.Е. ЖВИРБЛИС

ЕСТЬ ЛИ ПАМЯТЬ У РАСТВОРОВ

Сенсационная публикация о работах Ж. Бенвениста снова напоминает о том, что жидкости, как и твердые тела, способны помнить свою предысторию. Не отрицая дискуссионности этого утверждения, обратимся к некоторым фактам.

Экспериментально эффект памяти в жидкостях был отмечен в наших работах на примерах воды и расплавленных хлоридов щелочных металлов («Украинский химический журнал», 1978, т. 43. вып. 1, с. 99—101; «Журнал физической химии», 1986, т. 40, № 1, с. 21—24). Изучая вязкость этих жидкостей, мы установили, что они как бы помнят свое происхождение, и эта память отражается на их свойствах — в частности, на изменении вязкости при повышении температуры. Например, было показано, что вязко-текучие свойства воды зависят от того, была ли она перед измерениями переохлаждена (до минус 3 °С) или нет. Более того, в случае расплавленных солей эффект памяти ослабевает или вообще исчезает со временем, а также при нагревании до высокой температуры. Но если жидкости закристаллизовать, а потом снова расплавить, то эффект памяти восстанавливается.

Этот феномен наблюдается также при измерении электропроводности многокомпонентных жидких солевых смесей: в этом случае в области температур, близких к температуре плавления наиболее низкоплавкой соли, происходит изменение угла наклона политерм (Б.Ф. Морков, А.М. Тарасенко. «Журнал физической химии», 1958, т. 32, № 6, с. 1333—1340; наша работа — «Украинский химический журнал», 1975, т. 41, вып. 12, с. 1277—1280). Создается впечатление, что в однородном жидком расплаве соли как бы помнят о своих индивидуальных свойствах.

Кандидат химических наук Р.В. ЧЕРНОВ