Валерий Исидоров,
профессор Белостокского университета, академик Российской академии естественных наук

Михаил Семёнович Цвет (1872–1919) – русский ботаник-физиолог и биохимик, основоположник хроматографии. Идеи Михаила Семёновича оказались очень плодотворными: хроматография получила широчайшее распространение, позволив ученым разных стран на ее основе создать новые, усовершенствованные методы разделения веществ. Судьба же выдающегося ученого оказалась трагичной. Основная научная деятельность Цвета пришлась на предвоенное, предреволюционное время. И умер он от голода и болезней во время послереволюционной разрухи, когда ему было всего 47 лет.

Михаил Семенович Цвет родился в Италии в городе Асти 14 мая 1972 года. Его отец, государственный советник Семён Николаевич Цвет, и мать, Мария де Дороцца, итальянка по рождению, остановились в Асти по дороге в Швейцарию, куда направлялись для лечения. Мать скончалась вскоре после родов. Семён Павлович, после курса лечения в Швейцарии, возвратился в Россию, оставив слабого ребенка на попечении кормилицы в Лозанне.
В дальнейшем он практически ежегодно навещал сына на вилле Монбель, где у некоего Рошара Ланьеля до 1985 года жил маленький Мишель. Мягкий, тёплый климат, здоровый воздух альпийских предгорий и заботливый уход позволили мальчику окрепнуть; в девять лет он поступает в известный колледж Гайяр в Лозанне. В 1887 г. Мишель поступает в старший класс реального отделения Женевского колледжа Сент-Антуан, а в 1991 г. – в Женевский университет.

Надо сказать, что практически все годы обучения Михаил жил в семье отца. Семён Николаевич Цвет, крупный чиновник, был человеком незаурядным, имел литературные способности, был близко знаком с И. Тургеневым, П. Анненковым, К. Кавелиным, В. Гюго, А. Герценом.
Имея большой опыт и знания в области экономики, придерживаясь передовых взглядов на политическое устройство государства, религию, Семён Николаевич пишет ряд работ, которые приводят к его конфликту с обер-прокурором святейшего синода К. П. Победоносцевым, в результате чего Цвет решает подать в отставку и оставить Россию. Он, уже с новой семьей, выезжает в Швейцарию, чему способствовало также ухудшение здоровья его жены, Аделаиды Ивановны, страдавшей туберкулезом.

Семья Цветов поселяется в Женеве, и следующие десять лет Михаил живёт вместе с отцом. Он осваивает русский язык, завязываются самые тёплые и дружеские отношения с сестрой Наташей и братом Александром.

Но вскоре отец, Семён Николаевич Цвет, вновь оказывается вдовцом. Спустя три года его новой супругой становится Элла Альбертовна Эбнер, которая во время болезни жены была приглашена в качестве гувернантки. Её заботливое и любовное отношение к приемным детям не изменилось и после рождения собственных детей, Надежды, Веры и Владимира. Все дети были дружны между собой и сохранили эту дружбу на всю жизнь.

Материальное положение семьи со временем ухудшается. В декабре 1890 г. С.Н. Цвет договаривается о причислении его к русскому министерству государственного имущества «без содержания с откомандированием по делам службы за границей»

Однако возможность такой командировки предоставляется лишь в апреле 1892 года – Семён Николаевич отправляется во Францию «для собрания данных по делу учреждения в этой стране особых агентств для сбыта наших сельскохозяйственных произведений». А в августе 1893 года он назначается агентом министерства финансов России в Генуе. Вскоре вся семья Цветов вновь переезжает, на этот раз в Италию, но Михаил остается в Женеве для завершения образования.

В 1893 году Михаил Цвет получает степень бакалавра, уже на следующий год он удостоен престижной среди ученых премией Г. Деви за работу, касающуюся особенностей строения растительной клетки. В лаборатории общей ботаники М. Цвет работает и над своей докторской диссертацией, которую защищает в 1896 г. Тема диссертации была из области клеточной физиологии; в ней М. Цвет впервые столкнулся с вопросом строения хлорофильного зерна, того органа клетки, который является единственным носителем хлорофилла – зелёной окраски растения. А с зелёной окраской неразрывно связана способность растения к образованию углеводов из углекислого газа и воды. После защиты докторской диссертации перед молодым ученым открывается возможность головокружительной карьеры – он мог остаться работать и преподавать в одном из самых престижных университетов Европы. Но он решает уехать в Россию – вслед за семьей отца. Отец в конце 1895 года получает должность управляющего Таврической (Симферопольской) казенной палаты, и в начале 1896 года семья Цветов возвращается в Россию.

Михаил Цвет покинул Швейцарию весной 1896 года, сначала он отправился в Италию, но уже не застал там отца. В Италии он знакомится с учёными, работающими в области ботаники, посещает научные учреждения, ему было предложено даже место ассистента в Генуе, но он отказывается — его решение уехать в Россию остается неизменным. Сразу хочется сказать, что этот весьма опрометчивый поступок стоил ученому карьеры, а впоследствии и жизни.

Приехав в конце 1896 года в Петербург, молодой исследователь узнает, что для него закрыта возможность работать по специальности. Оказалось, что докторская степень Женевского университета в России не признавалась даже в качестве магистерской. То есть, Михаила Цвета согласились признать лишь бакалавром физических и естественных наук, о преподавательской работе не могло быть и речи.

В Петербурге Михаил Семенович знакомится с выдающимися учеными в области физиологии растений и химии, А.С. Фаминцыным, М. Ворониным, И. Бородиным и А. Бекетовым. Очень важным оказалось для него знакомство с П.Ф. Лесгафтом, в чьей лаборатории он продолжил свои исследования хлоропластов. В апреле 1900 года Цвет выступил на заседании ботанического отделения Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей с докладом «О природе хлороглобина», и был принят в действительные члены этого общества. 23 сентября 1901 в Казани он защищает магистерскую диссертацию: «Физико-химическое строение хлорофильного зерна. Экспериментальное и критическое исследование».

Казалось бы, его жизнь и научная деятельность налаживаются. Но в марте 1901 года в Петербурге прошла бурная демонстрация студентов, которая была жестоко подавлена. Лесгафт, оказавшийся свидетелем этой расправы, выступил с протестом, после чего он был выслан в Финляндию, а его Биологическая лаборатория прекратила существование.

Михаил Цвет вынужден был искать новое место работы. В ноябре 1901 года он по конкурсу проходит на должность ассистента кафедры анатомии и физиологии растений в Варшавском университете и с этого времени его жизнь тесно связана с Польшей. Кафедру в то время возглавлял Д.И. Ивановский, известный физиолог растений и микробиолог, который считается одним из основоположников вирусологии. Перед отъездом в Варшаву 30 декабря в Санкт-Петербурге на XI съезде естествоиспытателей и врачей Михаил Цвет делает доклад «Методы и задачи физиологического исследования хлорофилла», в котором впервые упоминает о методе сорбционной хроматографии. Однако основная работа над этим методом была выполнена им именно в стенах Варшавского университета.

Что же это за метод, открытие и разработка которого принадлежит Михаилу Цвету? Михаила Семеновича еще со времен работы в Швейцарии интересовало строение важнейшего из растительных пигментов, хлорофилла – вещества, с помощью которого осуществляется первый этап фотосинтеза у высших растений. Но для того, чтобы исследовать его структуру, вещество нужно было выделить в чистом виде. А это было чрезвычайно сложно. Во-первых, в растении имеется несколько разновидностей хлорофилла, которые практически невозможно было разделить известными в то время методами. Во-вторых, в хлоропластах вместе с хлорофиллом всегда находятся и другие пигменты – например, желтый ксантофилл и красные, оранжевые, коричневые каротиноиды. Эти вещества по свойствам весьма близки к хлорофиллу, и отделить их также не представлялось возможным.

Михаил Семенович, нашел блестящее решение этой проблемы. Он исходил из того, что даже самые похожие вещества все же отличаются одно от другого своими свойствами и поэтому могут поглощаться адсорбентами с разной скоростью. Цвет предположил, что если, к примеру, пропустить экстракт из пигментов через столбик адсорбирующего вещества, то те, что поглощаются и связываются сильнее, впитаются в верхней части, а те, что слабее – соответственно, в нижней. И каждый пигмент потом с легкостью можно будет извлечь из того места, где он впитался.

Для разделения Цвет использовал стеклянную трубку, наполненную порошком мела. На верхний слой он налил немного спиртового экстракта листьев. Экстракт был буро-зеленого цвета — это говорило о том, что растворитель не уничтожил пигменты (чего очень опасались коллеги ученого, которые считали, что спирт разрушает структуру хлорофилла). Далее Михаил Семенович начал по каплям добавлять сверху в эту трубку чистый спирт. Спирт растворял пигменты, и раствор медленно просачивался вниз по трубке. В результате в столбике мела образовались однородно окрашенные полосы чистых веществ, каждая полоска указывала на то место, где задержался тот или иной пигмент. Таким образом, Михаилу Семеновичу удалось осуществить разделение растительных пигментов. А представленный на рисунке цветной спектр веществ, получившийся в трубке, он назвал хроматограммой (из-за чего метод получил название хроматографии, то есть «цветописи», от др.-греч. χρῶμα — цвет).

Цвет был первым, кому удалось установить, что существуют только две модификации (разновидности) хлорофилла: хлорофилл А и хлорофилл В. Произошло это в 1903 году. До этого в науке считалось, что в каждом растении содержится свой вид хлорофилла: березовый, лишайниковый, фиалковый и т. д. Цвет сузил поиск хлорофиллов до двух форм. И сделал он это с помощью изобретенного им самим метода.

Разрабатывая новый метод разделения веществ, Цвет испробовал порядка 130 различный сорбентов. В 1906 году вышла первая статья, посвященная хроматографии, в 1907-м он делает доклад на заседании Немецкого ботанического общества об открытии хроматографии и продемонстрировал первый хроматограф и принцип его действия. В 1910 году Михаил Цвет защищает в Варшавском университете диссертацию на соискание ученой степени доктора ботаники «Хромофиллы в растительном и животном мире». Но спокойно заниматься научной работой Цвету не удается. В 1905 году в Варшавском университете после ряда студенческих волнений занятия практически прекращаются. Цвет вынужден искать дополнительный заработок. Он преподает по совместительству ботанику и сельское хозяйство в Варшавском ветеринарном институте, и ботанику на химическом и горном отделениях Варшавского Политехнического института. В 1914 году Политехнический институт становится его постоянным местом работы. Несмотря на отсутствие стабильной работы, Цвет продолжает свои исследования. 22 декабря 1911 года на II Менделеевском съезде в Санкт-Петербурге он делает доклад «Современное состояние химии хлорофилла»; за свою книгу «Хромофиллы в растительном и животном мире» Академия наук присуждает ему Большую премию им. М.Н. Ахматова. В 1914 году Цвет публикует результаты последней исследовательской работы «Об искусственном антоциане».

В Европе и Америке преимущество метода хроматографии оценили практически сразу: уже в 1906 г. известный швейцарский биохимик Ш. Дере воспроизвел в своей лаборатории эксперименты Цвета по разделению пигментов, экстрагированных из зеленых листьев растений. В Америке горячий энтузиазм в применении метода Цвета проявил сотрудник университета в Миссури Л. Пальмер, применивший его для выделения каротиноидов из молока и других сельскохозяйственных продуктов. Через два года в печати появились первые научные работы, авторы которых использовали хроматографию. О методе Цвета и его успешном применении Дере и его ученик В. Роговский сообщили в 1912 году в «Протоколах заседания Парижской Академии Наук». Немецкий физиолог растений Р. Вильштеттер (в будущем – лауреат Нобелевской премии) перевел на немецкий язык работы М.С. Цвета для личного пользования (кстати говоря, другой будущий лауреат этой премии, Р. Кун, познакомился с методом Цвета именно по этим рукописным переводам, предоставленным ему Вильштеттером).

В 1911–1913 годах в Европе печатается ряд монографий, посвященных хроматографии. Подробнейшим образом метод Цвета (со ссылкой на 13 его работ) и изобретенная им установка были описаны американским профессором Л. Пальмером в опубликованной им в 1922 году книге «Каротиноиды и родственные пигменты». А вот в России не все коллеги Цвета признали его открытия. Ученого обвиняли в недостоверности результатов — предрассудки, будто бы спирт разрушает хлорофилл, – были тогда еще очень сильны. А некоторые, в частности К.А. Тимирязев, в 1877 году доказавший важность хлорофилла для фотосинтеза, вообще считали хроматографию сплошным жульничеством и фальсификацией. К сожалению, даже великие ученые часто грешат ревностью и завистливостью, как это было в случае Тимирязева, считавшего себя непререкаемым авторитетом в области исследования хлорофилла. То же самое относится и к Вильштеттеру, который признавал заслуги М.С. Цвета и достоинства разработанного им метода, но долгое время совершенно необоснованно утверждал, что он непригоден для препаративных целей. Но ведь именно выделение и очистка компонентов сложных смесей сейчас являются главной областью применения хроматографии! Сам Вильштеттер убедился в достоинствах метода на собственном опыте в 1928 году, отметив его достоинства для разделения смесей не только окрашенных, но и бесцветных органических соединений. Вернемся, однако, снова к перипетиям жизни Михаила Семеновича Цвета.

В августе 1914 года началась первая мировая война, а летом 1915 года (когда, казалось бы, исчезла угроза занятия немцами Польши) Михаил Цвет с супругой, Еленой Александровной, уезжает на летний отдых в Одессу. В это время немецкие войска занимают Варшаву, где остались все имущество, книги, рукописи, дневники научных исследований, они считались погибшими. При этом Михаилу Цвету вновь приходится искать работу. Весьма привлекательной представлялась вакансия заведующего кафедрой анатомии и физиологии растений Новороссийского университета. Однако, не смотря на самый позитивный отзыв и рекомендацию А.С. Фаминцына, Цвет на эту должность избран не был.

Между тем, варшавский Политехнический институт эвакуируется в Нижний Новгород. Здесь Цвет читает лекции по ботанике студентам разных специальностей, но для научной работы условий не было. Цвет подает заявление на участие в конкурсе и 24 марта избирается ординарным профессором Юрьевского (Тартусского) университета. В сентябре 1917 года он приезжает в Юрьев и начинает работу, но вскоре немецкие войска занимают город. Немецкое командование приказало прекратить преподавание на русском языке и перейти на немецкий. Ректору и русским профессорам предложено «добровольно покинуть Лифляндию».

И вновь Михаил Семенович Цвет вынужден покинуть место работы: 7 сентября семья Цветов после невзгод тяжелой дороги в условиях разрухи послевоенного времени прибывает в Воронеж. У Михаила Семеновича все сильнее развивается сердечная недостаточность.

Из-за истощения, плохого состояния здоровья и из-за удаленности места проживания от университета, Михаил Семенович только в апреле 1919 года смог приступить к чтению лекций. А 26 июня во время очередного сердечного приступа он умирает.

Метод Михаила Семеновича Цвета широко применяется во многих областях науки и техники. С помощью хроматографии теперь производятся: определение степени чистоты индивидуальных продуктов; очистка их от примесей; разложение сложных смесей природных соединений на компоненты и их выделение в чистом виде; установление тождественности или различия весьма родственных веществ; контроль состава и качества различных продуктов и товаров.

Этот метод является одним из ведущих в биохимии, медицине, химии органических и природных соединений и ряде других научных направлений. Кстати, и ДНК впервые была выделена из ядра именно с помощью этого метода, имя создателя которого долгое время никому не было известно. Появилась газожидкостная, бумажная, ионообменная хроматография, хроматография в тонком слое. С помощью ионообменной хроматографии можно избавить воду от жесткости или опреснить ее. Она же помогла разделить смесь изотопов редкоземельных элементов.

Последователям Цвета, которые развивали его идеи и методы хроматографического разделения, было присуждено в общей сложности шесть Нобелевских премий: П. Карреру – 1937г.; Р. Куну – 1938г.; Л. Ружичке и А. Бутенандту – 1939 г.; А. Мартину и Р. Сингху – 1952 г.; Ф. Сенгеру – 1958 г.; Ф. Сенгеру, У. Гильерту и П.Бергу – 1980 г.

Но имя Михаила Цвета на долгие годы было забыто, не было даже известно, где он похоронен. Лишь в конце прошлого столетия его могила была случайно обнаружена на территории Алексеево-Акатова женского монастыря в Воронеже. Сейчас она отреставрирована, и её украшает надгробный памятник с символической надписью „Ему дано открыть хроматографию, разделяющую молекулы, объединяющую людей». Что является чистой правдой: метод Цвета объединил представителей многих научных дисциплин – физиков, химиков, биологов…