Глава 3. Химия начинает служить людям

XIV-XVII века в истории Европы известны как эпоха Возрождения. Открывались новые страны, развивалась промышленность, росли города. А это нередко приводило к скученности населения и, в конечном счете, к вспышкам эпидемий страшных болезней-чумы, холеры, оспы, уносивших сотни тысяч жизней. Борьба с болезнями становилась актуальной проблемой, и именно в это время возникает иатрохимия - медицинская химия, основателем которой по праву считается Филипп Аурел Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493-1541), швейцарский врач и алхимик, называвший себя Парацельсом, что буквально означает "превзошедший Цельса" - знаменитого энциклопедиста и врача Древнего Рима.

С 14 лет Теофраст изучает науку в различных университетах Европы, уделяя главное внимание медицине. В 1515 г. он закончил учебу и во Флоренции получил степень доктора медицины. Однако приобретенные знания не удовлетворяли его, и он отправляется в путешествие по странам Европы, побывал он и в Египте. "Кто хочет изучать природу вдоль и поперек, тот должен пройти все ее книги собственными ногами",-таков его девиз в то время. И всюду фон Гогенгейм посещает университеты, наблюдает природу, изучает народную медицину, лечит больных, в Дании и Голландии он даже был одно время военным врачом. Слава о нем как об искуснейшем враче быстро распространилась. Парацельс стал знаменитым.

В 1524 г. он поселился в Зальцбурге, но вскоре был вынужден покинуть город: ученого стали преследовать городские власти за то, что он поддерживал выступления крестьян против феодалов. Через два года Парацельс уже в Страсбурге, а в следующем году городской магистрат Базеля предлагает ему занять кафедру естественной истории (естественных наук) и медицины в местном университете. Фон Гогенгейм принимает предложение. Но лекции он читал не в традиционном профессорском одеянии, а в простом сером балахоне; не было золотой цепи на груди и жезла в руках, но был меч, который символизировал рыцарское происхождение и непримиримость взглядов его владельца. Парацельс не комментировал сочинения древних ученых, а излагал свои мысли, и не на латыни, а по-немецки. На первой же лекции он демонстративно сжег несколько сочинений Авиценны и Галена, утверждая, что их труды являются "сплошной фантазией" и что его башмаки "больше смыслят в медицине", чем они.

Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Парацельс) (1493-1541)

Все это не могло не настроить против него коллег. Объединились против Парацельса также городские врачи и аптекари, которые считали, что он подрывает их авторитет своими лекциями, а главное, новыми способами лечения и более простыми, вместо сложных и запутанных, рецептами.

Действительно, у нового профессора все было по-новому. Прежде всего, он отрицал авторитеты основоположников медицины-Гиппократа, Галена, Авиценны, считая, что, как все люди, и они могут ошибаться.

Далее. Опираясь на представления алхимиков, что металлы состоят из трех начал-элементов Меркурия, Сульфура и Соли (так он называл алхимические начала-ртуть, серу и соль), Парацельс признавал эти начала основой всех окружающих вещей, в том числе и организмов и Вселенной (макрокосмоса). В применении к процессам, происходящим в организме, Парацельс изменил названия и функции этих начал. Так, вместо "ртути" он вводит понятие "дух", вместо "серы" - понятие "душа", а вместо "соли" - "тело". Парацельс создает свое учение о химических функциях организма: жизнедеятельность последнего есть беспрерывная цепь химических процессов. Когда они протекают нормально-организм здоров, когда же происходит их нарушение - возникают болезни, и при этом изменяются благоприятные соотношения между тремя основными началами. Например, избыток серы вызывает чуму и лихорадку, избыток соли-водянку и расстройство пищеварения и т.д. Регулирует же все химические процессы в организме духовное начало "архей".

Наконец, Парацельс утверждал, что лечить болезни нужно теми лекарствами, которые изготовлены химическим путем, а их-то медицина того времени считала ядами и пользовалась только растительными средствами. Новый профессор не отрицал полезности лечебных трав, но предпочтение отдавал химическим препаратам. Против каждой болезни, считал он, имеется свой препарат, универсального же средства нет; лекарства помогают организму восстановить нарушенные химические процессы. Парацельс ввел в медицинскую практику многие неорганические вещества, которые до него в качестве лекарств почти не употреблялись (препараты сурьмы, свинца, меди, железа, ртути). Однако, предостерегал первый иатрохимик, лекарства оказывают действие тогда, когда их употребляют в определенной дозе, ибо "все есть яд, и ничто не лишено ядовитости".

Итак, врачи и аптекари, не понимавшие новизны учения Парацельса, были его противниками. В довершение всего он оскорбил судей, которые разбирали ссору между ним и одним из знатных горожан. Парацельсу грозил арест, и он бежал в Германию. Снова скитания по пыльным дорогам, жизнь впроголодь...

Не имея возможности читать лекции, фон Гогенгейм письменно излагает свои взгляды. Сохранилось более ста его сочинений по вопросам медицины, химии, философии. Назовем наиболее значительные: "О средствах и составах", "О минералах", "О происхождении природных тел", "Высшая медицинская наука".

О себе Парацельс заявлял: "...я иатрохимик, так как знаю медицину и химию", и считал, что "настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств". Поэтому он предложил называть алхимию "иатрохимией", т.е. врачебной, или медицинской, химией. В крайнем случае, алхимию можно именовать спагирикой (от спао-разделяю и агейро - соединяю), так как Парацельс видел основную задачу химии в разделении веществ и соединении их в новые вещества. Он утверждал, что вне химии все "бродят в потемках". Занимался фон Гогенгейм и чисто химическими вопросами: он первым описал свойства цинка, предложил классификацию металлов (на истинные и полуметаллы) по ковкости, которую считал основным признаком металлов.

Только незадолго до смерти судьба улыбнулась непокорному и строптивому иатрохимику - в Ульме и Аугсбурге напечатали его труд "Большая хирургия". Об авторе заговорили. Теперь Парацельса принимают в лучших домах, его удостаивает вниманием сам король Фердинанд.

Вначале 1541 г. архиепископ Зальцбургский приглашает Парацельса поселиться в городе. Казалось, теперь наступит спокойная жизнь-можно лечить больных, ставить различные опыты, писать трактаты, не думая о ночлеге, о завтрашнем дне. Но как врач Парацельс чувствовал, что силы его и здоровье подорваны бесконечной борьбой и лишениями. "Снега нищеты моей тают",-говорил он, и осенью того же года великий скиталец успокоился навечно.

У Парацельса было много последователей; крупнейший из них-Иоганн Баптист Ван-Гельмонт (1577-1644), происходивший из знатного фламандского рода. Он родился в Брюсселе, а образование получил в католическом университете города Лувена, где вначале изучал естественную историю у иезуитов. Однако их сухая и мрачная философия отталкивала живого и любознательного юношу. После долгих колебаний Ван-Гельмонт посвящает себя медицине и в двадцать два года получает степень доктора. По окончании университета молодой врач путешествует по Европе, продолжая изучать естественные науки. В 1609 г. Ван-Гельмонт вернулся в Голландию и поселился в поместье Вильварде (недалеко от Брюсселя), всецело занявшись наукой и лечением больных. Он взял за основу учение Парацельса и внес в него много своего.

Если основоположник иатрохимии признавал духовный регулятор всех жизненных функций-архей, то его последователь стремился привлечь к объяснению процессов, проходящих в организме, химические знания. Признавая, с одной стороны, архей, Ван-Гельмонт в то же время считал, что в живых организмах важную роль играют особые вещества (теперь мы их называем ферментами), содержащиеся во всех "соках" и органах животных и человека. Они способствуют лучшему протеканию процессов. Аналогичную роль играют и некоторые неорганические вещества. Так, например, кислота, содержащаяся в желудочном соке, регулирует пищеварение: ее недостаток или избыток ведет к заболеванию желудка, а следовательно, надо лечить кислотными лекарствами (при недостатке кислоты) или щелочными (при ее избытке). Как видим, это довольно близко к современным представлениям о лечении заболеваний желудка.

В своей хорошо оборудованной домашней лаборатории Ван-Гельмонт проводил опыты, существенно расширившие его представления о химических процессах и свойствах веществ. Об изучении им газов мы расскажем позже, а с другими исследованиями познакомимся сейчас.

Ван-Гельмонт первым стал изучать истинные составные части (начала) веществ-то, что мы теперь называем элементами. Таковыми он считал только такие начала, которые образуются в результате разложения сложных тел. К простым веществам Ван-Гельмонт относил ртуть: сколько бы ее ни нагревали, пары ртути всегда оставались ртутью. Элементом является и серебро, которое на самом деле не исчезает при растворении в "крепкой водке" (азотной кислоте). Из образовавшегося ляписа (нитрата серебра) можно получить хлорид серебра, а из него выделить чистый металл. Растворив же последний в азотной кислоте, вновь получим нитрат серебра.

Не всегда Ван-Гельмонту удавалось по результатам проведенных опытов делать верные выводы о составе веществ. Так, сжигая вещества растительного происхождения и охлаждая газообразные продукты горения, он всегда получал воду. На основании этого Ван-Гельмонт решил, что вода - элемент, содержащийся в растениях. Для проверки он провел свой знаменитый опыт по выращиванию ивы (см. гл. 8), что еще более убедило его в правильности своих предположений.

Но заблуждения Ван-Гельмонта-дань уровню развития науки его времени, в целом же работы голландского ученого способствовали возникновению научной химии.

Современниками иатрохимиков были представители технической химии, наиболее известные из них-итальянец Ванноччо Бирингуччо, немец Георг Бауэр, француз Бернал Палисси.

К XVI веку практическая, а точнее, техническая химия накопила множество ценных сведений по производству цветных стекол, различных красок; были усовершенствованы способы добычи, а также переработки металлических руд, обработки металлов, внедрен доменный процесс, возникла металлургия висмута, кобальта, цинка.

По образному выражению английского ученого и общественного деятеля Дж. Бернала, "плавка металлов явилась подлинной школой химии". Для успешного развития технической химии и подготовки различных специалистов нужны были практические руководства. Первым из них стала "Пиротехния" В. Бирингуччо, изданная в 1540 г. в Венеции (через год после смерти автора).

Вначале Бирингуччо увлекался алхимией, но затем отошел от нее и стал изучать металлургию, литейное и рудничное дело в различных городах Италии и Германии. Под пиротехнией он понимал все известные ему области техники, где использовался огонь. Его книга состоит из 10 частей. Вначале излагаются взгляды Аристотеля на происхождение металлов и руд, затем описываются отдельные металлы, руды, способы их добычи и распознавания; литейное производство, а также получение соли из морской воды, изготовление пиротехнических составов и т.д.

Металлургией занимался Агрикола (латинизированное имя немецкого ученого Георга Бауэра). Он получил медицинское образование в Лейпцигском университете, а затем совершенствовал свои знания в Италии. Изучая труды античных ученых, он обратил внимание на то, что многие из них говорили о минералах как о лечебных средствах. Агрикола задался целью возродить применение минеральных лекарств. Но для этого нужно было хорошо знать геологию, минералогию, рудничное дело. Его капитальный труд "О горном деле и металлургии, 12 книг" вышел в свет в 1556 г. На протяжении более двухсот лет (до XVIII в.) это было основное пособие, по которому готовили специалистов.

Из других книг, посвященных технической химии, назовем труд "О гончарном искусстве, о его пользе, об эмалях и огне" Б. Палисси (1580). Не сразу Палисси стал известным технологом керамического производства. Человек незаурядных способностей и очень энергичный, он начал свою деятельность простым гончаром, изучал производство стекол, стремясь проникнуть в секреты окрашивания. Он не переставал всю жизнь учиться у природы. "Я не знаю иной книги, кроме неба и земли, - повторял он.-Она открыта всем. Всем дано эту прекрасную книгу познать и читать".

В своем сочинении Палисси рассказывает о рецептах художественных глазурей, в состав которых входят песок, сода, поташ и оксиды металлов: железа, меди, свинца, олова и сурьмы, однако количественного соотношения веществ он нигде не указывает.

Таким образом, развитие иатрохимии, металлургии, красильного дела, изготовления глазурей и т.д., усовершенствование химической аппаратуры - все это способствовало тому, что эксперимент постепенно становится основным критерием истинности теоретических положений. Практика же, в свою очередь, не могла развиваться без теоретических представлений, которые должны были не только объяснять, но и предсказывать свойства веществ и условия проведения химических процессов. Ученые отказались от традиционных "начал" алхимиков и обратились к материалистическим представлениям древних о строении материи.