Открытия, изменившие мир: как появился пенициллин, телевизоры и звуковое кино
 |
|
Партнер проекта
|
42.TUT.BY продолжает знакомить вас с историей самых важных научно-технических открытий последних ста лет. В первом материале мы рассказали, как в 1910-х появились конвейер, целлофан и нержавеющая сталь, а во второй части цикла мы рассмотрим главные изобретения 1920-х годов.
Пенициллин
В первых десятилетиях прошлого века люди массово умирали от туберкулеза, воспаления легких, дизентерии и других опасных заболеваний, считавшихся в то время практически неизлечимыми. Так продолжалось до открытия веществ, подавляющих рост болезнетворных бактерий в организме человека — антибиотиков.
Идея использования микробов в борьбе с другими микробами (в общем виде так работают все антибиотические средства) появлялась у многих ученых еще в XIX веке. Но воплотить ее в жизнь удалось лишь шотландцу Александру Флемингу (Alexander Fleming), который в 1928 году создал первый в мире антибиотик — пенициллин.
В начале своей карьеры Флеминг занимался изучением стафилококков в лаборатории одного из крупных госпиталей Лондона. Однажды он заметил, что в чашах для выращивания этих бактерий образовалась плесневые грибы, споры которых случайно попали в лабораторию через открытое окно.
Рассмотрев их повнимательнее, ученый обнаружил: вокруг каждого пятна плесени образовалась область, в которой бактерии стафилококка были полностью уничтожены. Так к нему пришла мысль, что плесневые грибы, вероятно, вырабатывают убивающие другие болезнетворные бактерии вещества.
Осознав важность своего открытия, Флеминг сосредоточился на изучении загадочной плесени и вскоре сумел выделить из нее сильнодействующее противомикробное вещество, которое назвал пенициллином. Но использовать его для лечения людей в неочищенном от других вредных примесей виде было слишком рискованно, а самостоятельно вывести чистое и безопасное для применения вещество ему так и не удалось.
В 1929 году в Лондонском медицинском научно-исследовательском клубе он сообщил о разработанном им перспективном антибактериальном средстве и предложил другим исследователям заняться его дальнейшей разработкой. Но в тот момент его открытие почти никого не заинтересовало.
Лишь в 1939 году английские ученые Говард Флори (Howard Florey) и Эрнст Чейн (Ernst Chain) заинтересовались открытием Флеминга и, после множества неудачных попыток, сумели выделить чистую форму пенициллина. Им уже можно было пользоваться в качестве лекарства.
В 1942 году новую версию вещества впервые опробовали на больном, который умирал от менингита — тот в скором времени выздоровел. В 1943 году в США началось массовое производство пенициллина, что спасло от смерти тысячи солдат во время Второй мировой войны. В 1945 году Флемингу, Флори и Чейну за их разработку была присуждена Нобелевская премия.
Сегодня представить современную медицину без антибиотиков невозможно — они используются как при лечении простых простудных заболеваний, так и при более серьезных диагнозах (особенно в послеоперационный период).
Инсулин
В начале XX века уже было известно, что причина возникновения сахарного диабета кроется в недостатке гормона инсулина (такое название ему дали позже), вырабатывающегося поджелудочной железой.
Идея борьбы с заболеванием путем введения в организм больного дополнительных инъекций этого гормона выдвигалась разными учеными по всему миру. Но первым, кто добился значительных успехов в этой области, считается канадец Фредерик Бантинг (Frederick Banting).
В 1921 году он обратился к профессору Джону Маклеоду (John Macleod) с просьбой дать ему возможность поработать над своими опытами в университетской лаборатории Торонто. На время своей рабочей поездки в Европу профессор согласился предоставить необходимое оборудование.
Помочь Фредерику вызвался студент последнего курса медицинского факультета Чарльз Бест (Charles Best). Сразу же после отъезда профессора они приступили к работе.
Свои опыты ученые проводили на собаках, пытаясь выделить из их поджелудочных желез гормоны, понижающие уровень сахара крови. Одному из подопытных животных с ампутированной для экспериментов поджелудочной железой была введена полученная сыворотка — через несколько часов его состояния улучшилось, уровень сахара снизился.
Профессор Маклеод, к тому времени вернувшийся из своего путешествия, сразу же осознал важность этого открытия и выделил для экспериментов новую лабораторию с новейшим оборудованием. Также именно он предложил назвать выделенное Бантингом и Бестом вещество инсулином.
Но на его синтезирование из поджелудочных желез собак уходило слишком много средств и времени. Чтобы ускорить процесс, Бантинг решил использовать поджелудочные железы еще не родившихся телят, из которых выделить инсулин было значительно проще.
К концу 1921 года к команде ученых присоединился биохимик Джеймс Коллип (James Collip). Его задачей было очищение полученной сыворотки, чтобы ее стало возможным использовать для лечения людей. В январе 1922 года она была впервые введена четырнадцатилетнему Леонарду Томпсону, страдающему от диабета.
Первая инъекция не принесла ожидаемых результатов — уровень сахара почти не снизился, а кожа на месте инъекции воспалилась. Через несколько недель новая улучшенная версия лекарства была введена пациенту повторно. На этот раз все прошло хорошо — уровень сахара пришел в норму, состояние мальчика улучшилось.
В 1923 году Бантингу и Маклеоду была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины. Они посчитали необходимым разделить ее с Бестом и Коллипом, которые не были упомянуты в качестве авторов изобретения.
Патент на инсулин был продан Университету Торонто за символический 1 доллар. Его промышленное производство под маркой Илетин стартовало в 1923 году компанией Eli Lilly and Company.
Телевидение
История современного телевидения начинается в 1923 году, когда американцу Чарльзу Дженкинсу (Charles Jenkins) удалось транслировать движущееся силуэтное изображение. Одновременно с ним такого же результата добился шотландец Джон Бэрд (John Baird) — у него также получилось передавать силуэты «по воздуху».
Так выглядело изображение на первом телевизоре Бэрда (фото: BairdTelevision.com)
Два года спустя, в 1925-ом, Бэрд впервые демонстрирует телепередачу полутоновых движущихся объектов. Его разработка, основанная на диске Нипкова (механическое устройство для сканирования изображений, изобретенное Паулем Нипковым в 1884 году), стала одной из первых в мире систем механического телевидения.
В 1926 году состоялась первая передача изображения по системе Бэрда из его же лаборатории в Лондоне. Но регулярное телевещание было запущено лишь в 1928 году в Чикаго и было организовано компанией WCFL.
Так началась яркая, но короткая эпоха механического телевидения. В 1929 году американская компания Western Television выпустила первый в мире серийный телевизор — Visionette, с диском Нипкова диаметром 17 дюймов (43 см).
Само устройство стоило 88 долларов, но отдельно нужно было докупить корпус (еще 20 долларов), приемник для звукового сопровождения (85 долларов) и неоновую лампу. В пересчете на сегодняшние деньги (с учетом инфляции) такой комплект стол бы порядка 3000 долларов — по началу телевидение было удовольствием не из дешевых.
Всего было выпущено около 300 телевизоров этой модели.
Системы механического телевидения начали сворачиваться во второй половине 30-х годов. Основная причина — массовое внедрение полностью электронных систем.
Еще в 1911 году профессор Борис Розинг из Петербургского технологического университета продемонстрировал передачу простых статичных фигур и ее прием на катодно-лучевой трубке. В 20-х годах строят и патентуют свои электронные телеустановки англичанин Алан Кэмпбелл-Суинтон, венгр Калман Тиханьи («радиоскоп»), японец Кэндзиро Такаянаги, американец Фило Фарнсуорт («диссектор»).
В 1928 году ученые из Ташкента Борис Грабовский и Иван Белянский передают в эфир движущееся изображение. На сконструированном ими электронном «телефоте» можно было разглядеть самого Белянского.
Но все же изобретателем электронного телевидения считается другой русский исследователь — Владимир Зворыкин, ученик Розинга. После революции Зворыкин эмигрировал в Америку и там разработал и запатентовал на фирме RCA приемную телевизионную трубку — кинескоп (1929 год), и трубку передающую — иконоскоп (1931 год).
В 1934 году фирма Telefunken начинает регулярное электронное телевещание в Германии. В 1936-м подключаются Италия, Франция и Великобритания. Из-за патентных разногласий в США оно появляется лишь в 1938 году, а в СССР — в 1939-м.
Сегодня телевидение (даже несмотря на бурное развитие интернета) является одним из ведущих видов СМИ. С момента своего появления оно не переставало развиваться, сначала перейдя из черно-белого — в цветное, а потом из аналогового — в цифровое.
Звуковой кинематограф
Идея синхронизировать изображение со звуком появилась одновременно с изобретением кино в конце XIX века. Первые попытки в этом направлении предпринимались еще Томасом Эдисоном (Thomas Edison), который разработал в 1895 году кинетофон — устройство, позволявшее воспроизводить звуковую дорожку одновременно с движущийся картинкой.
Но точность синхронизации оставляла желать лучшего, а качество и громкость звука были слишком низкими. В итоге широкого распространения прибор не получил и был выпущен тиражом всего в несколько десятков экземпляров.
Приход звука в массовый кинематограф стал возможен лишь в 20-х годах прошлого века. В это время стали появляться первые системы синхронной записи и воспроизведения изображения со звуком. Но ведущие мировые кинокомпании, остерегаясь значительного удорожания производства и проката фильмов, а также потери иноязычных рынков, не спешили выпускать фильмы в новом формате.
В 1925 году компания Warner Brothers находилась на грани разорения и, пытаясь хоть как-то исправить свое финансовое положение, решилась на отчаянный шаг — снять и вывести в прокат звуковое кино. Вышедший 6 октября 1927 года музыкальный фильм «Певец Джаза» с синхронной речевой фонограммой вызвал настоящий фурор, занял титул первого в истории звукового полнометражного фильма и ознаменовал окончание эры немого кинематографа.
«Певец Джаза» был создан по американской технологии Вайтафон (Vitaphone), в которой звуковое сопровождение фильма записывалось на отдельную граммофонную пластинку, которая воспроизводилась на синхронизированном с кинопроектором проигрывателе.
В СССР работы над созданием звуковых фильмов (и собственных систем синхронной записи звука и видео) стартовали в 1926 году.
В марте 1931 года в прокат вышел первый игровой советский фильм «Путевка в жизнь» со звуком, записанным по отечественной системе Тагефон. В ней изображение и звук, в отличии от американского Вайтафона, совмещались на одном носителе.
В следующем материале проекта мы расскажем вам о главных изобретениях 1930-х годов. Следите за обновлениями на сайте!