Всю жизнь работая на электронных микроскопах, я и не подозревал до поры до времени, что отечественная электронная микроскопия создавалась в нашем городе в годы войны. К сожалению, история эта представляет собой одну из неизвестных страниц блокады.

Вообще в основе теории электронной микроскопии лежат работы выдающихся физиков конца XIX — начала XX веков. И прежде всего таких, как лауреаты Нобелевской премии Дж. Томсон, открывший в 1898 году электрон, Э. Резерфорд, создатель планетарной модели атома, и Луи де Бройль, установивший в начале 1920-х годов волновую природу электронного пучка и явившийся тем самым основоположником квантовой физики, а также многие другие ученые и инженеры. Их исследования и разработки и позволили создать новый вид микроскопа — электронный, с разрешающей способностью, в 1000 раз превосходящей разрешение самого совершенного светового микроскопа. Как писали академики А.И. Опарин и А.Е. Крисс в 1951 году, благодаря использованию электронов, движущихся с большой скоростью, в биологических исследованиях открылась новая эра — эра сверхмикроскопии.

Сами по себе разработка и создание электронного микроскопа (ЭМ) — это величайшее достижение физики и техники XX века и результат целого ряда разнообразных экспериментальных и теоретических исследований, что равносильно научному подвигу. Вдумайтесь в эти факты: уже в 1931 году, то есть менее чем через десятилетие после открытия волновой природы электронов, М. Кноль и Е. Руска в Германии, а затем в 1934 году Л. Мартон в США сконструировали и построили первые ЭМ с магнитными линзами и получили первые изображения. Мартон вскоре получил и первые электронные микрофотографии биологических объектов. В 1939 году фирма «Сименс — Гальске» в Германии выпустила первую промышленную модель просвечивающего электронного микроскопа, разработанную Б. Боррисом и Е. Руска, а в 1954 году — модернизированный вариант этого ЭМ, широко известный Elmiscop 1...

Ну а что же СССР и советские ученые?

До войны в Советском Союзе теоретические работы по электронной микроскопии проводились в нескольких исследовательских институтах и заводских лабораториях. В 1930-е годы проблему дифракции электронов изучал в Государственном оптическом институте (ГОИ) в Ленинграде А. А. Лебедев, впоследствии академик АН СССР. В 1935 году к нему пришел молодой сотрудник — инженер Виктор Николаевич Верцнер. Он и явился непосредственным разработчиком первого отечественного электронного микроскопа.

Сами работы по проектированию и, как тогда говорили, осуществлению электронного микроскопа начались в 1939 году в руководимой академиком А.А. Лебедевым лаборатории прикладной физической оптики. (Интересно, что слово «осуществление» выражает воплощение некой идеи, а не просто создание технического прибора.) В разработке микроскопа принимал участие также конструктор Н.Г. Зандин, а в испытании и налаживании — научный сотрудник Г.О. Багдыкьянц.

Существовала, между прочим, определенная конкуренция с московскими институтами за право разработки микроскопа нового типа, но предпочтение было все же отдано ГОИ. Курировало и финансировало эти работы Министерство оборонной промышленности. Уже к концу 1940 года была завершена постройка макета первого отечественного принципиально нового ЭМ с электромагнитной оптикой и увеличением до 10.000 раз. Работа над ним не прекращалась даже в тяжелейшие годы войны и блокады, что позволило уже в 1942 — 1943 годах построить вторую, более совершенную, модель электронного микроскопа с увеличением в 25.000 раз, приспособленную для проведения серийных электронно-микроскопических исследований.

Надо сказать, что сам по себе электронный микроскоп — прибор исключительно сложный как в физическом, так и в техническом плане. Работая в тяжелейших условиях блокады, его создатели столкнулись с многими проблемами, в том числе такой, как обеспечение стабилизации высокого напряжения, не говоря уже о точности подгонки всех узлов и деталей. По свидетельству Ю.М. Воронина, нынешнего руководителя лаборатории микроскопии ГОИ, все эти работы производились в корпусах института, расположенных на Васильевском острове рядом с Университетом и Библиотекой Академии наук.

К великому сожалению, сейчас уже нет возможности восстановить в деталях условия и характер сложнейшего труда физиков, техников и рабочих, занимавшихся в годы войны изготовлением ЭМ. Ясно одно, что никакие извинительные причины в расчет тогда не принимались: раз была поставлена задача, то микроскоп должен быть сделан любой ценой. Сейчас эта история кажется невероятной, настолько точной и совершенной должна была быть работа на всех ее этапах. Несомненно, это было подвигом в череде множества подвигов советских людей во время войны.

В 1945 — 1946 годах была разработана и изготовлена уже первая промышленная партия советских электронных микроскопов с увеличением до 100.000 раз. Микроскоп ГОИ, как он тогда назывался, обладал целым рядом технических преимуществ, очевидных для специалистов и остающихся актуальными даже сегодня. В частности, он имел мощный диффузионный насос, позволял получать стереоскопические снимки, а также изучать структуру объектов методом дифракции электронов.

Результаты исследовательской и конструкторской работы над микроскопом были опубликованы В.Н. Верцнером в «Известиях АН СССР» в 1944 году, в журнале «Заводская лаборатория» в 1947 году и в других научных изданиях. Успешная работа над созданием электронного микроскопа позволила академику А.А. Лебедеву отчитаться на общем собрании Академии наук в 1946 году в Москве о постройке первой модели советского электронного микроскопа. Труды разработчиков были по заслугам оценены правительством: в 1947 году А.А. Лебедеву, В.Н. Верцнеру и Н.Г. Зандину была присуждена Сталинская премия.

В дальнейшем работа над созданием промышленных партий отечественных микроскопов новых образцов была поручена Красногорскому оптико-механическому заводу, Сумскому заводу электронных микроскопов (Украина), а также заводу в Выборге, но это уже другая история.

Увы, в последующие мирные, а тем более нынешние рыночные времена деятельность по разработке и созданию новых электронных микроскопов у нас в стране захирела и тихо сошла на нет. Российские заводы не выдержали конкуренции с мощными японскими, немецкими, голландскими и даже чешскими фирмами, поставляющими на рынок совершенные приборы, стоимость которых исчисляется сотнями тысяч долларов. Что касается лаборатории микроскопии ГОИ под руководством Ю.М. Воронина, то она перешла к разработке более компактных зондовых и туннельных электронных микроскопов, использующихся в основном в технике промышленности.

Применительно к биологии электронный микроскоп остается самым сложным, дорогим и совершенным прибором из используемых в этой области знаний. Все имеющиеся на сегодня данные о тонкой морфологической организации животной и растительной клетки, вошедшие в учебники, получены исключительно с помощью электронного микроскопа. Электронная микроскопия и сейчас остается наряду с молекулярной биологией самой передовой отраслью науки о жизни.

Для Зоологического института, где я работаю, электронные микроскопы были закуплены Академией наук в самом начале 1970-х годов, причем уже не отечественные, а зарубежные.

Однако на каких бы приборах мы ни работали, нельзя забывать тех, кто стоял у основ отечественной электронной микроскопии, об их трудах и борьбе. Необходимо также всеми силами поддерживать уже наработанную техническую базу, не дать ей развалиться, уйти в небытие под натиском времени и бездушия. Это нужно прежде всего для нас самих. В этом заключается еще один урок истории.

Источник: САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЕ ВЕДОМОСТИ №76 (3377), 29 апреля 2005 года.