Год назад, после тяжелой длительной болезни, ушел из жизни выдающийся ученый, ведущий научный сотрудник ОМРБ ПИЯФ, кандидат химических наук Леонид Михайлович Фирсов. Не хочется верить, что с нами уже нет этого обаятельного, всегда веселого и в то же время всегда иронически настроенного человека, каким был Леня. По моему мнению, он был самым талантливым учеником профессора Бреслера С.Е. Уже сама история его появления в окружении Бреслера С.Е. и начало его научной карьеры свидетельствуют об этом.

Это было в начале шестидесятых годов прошлого века, когда подул ветер перемен в Отечественной биологической науке. Позиции лысенковцев были все еще сильны, но слово «ГЕН» из разряда ругательного и неприличного перешло в широко обсуждаемое в печати понятие, вызывающее острый интерес в первую очередь у молодежи. Выжившие генетики возвращались в институты и лаборатории. В 1960 г. я заканчивал обучение на физико-механическом факультете Ленинградского Политехнического Института на кафедре физики изотопов. Во время дипломной работы мне удалось измерить впервые в мире коэффициент диффузии больших молекул синтетического каучука, и мой руководитель проф. Бреслер С.Е. предложил мне поступить к нему в аспирантуру для продолжения этой работы. Пока я готовился и сдавал экзамены в аспирантуру, Бреслер С.Е. уехал в командировку в США на три месяца. Как выяснилось позднее, нобелевский лауреат Фриц Липпман пригласил его прочитать две лекции в Рокфеллеровском университете (одну для студентов, другую для преподавателей). На полученный гонорар (около $3000, значительная сумма по тем временам) Бреслер сумел объехать все ведущие центры молекулярной биологии США и подробно познакомился с состоянием основных исследований. По возвращении домой он получил официальное разрешение заниматься новой для страны тематикой – молекулярной биологией. В сентябре 1960 г. Бреслер собрал всех сотрудников своей лаборатории физической химии полимеров в Институте Высокомолекулярных соединений АН СССР и объявил, что лаборатория полимерами больше заниматься не будет, вместо полимеров будет молекулярная биология. На вопрос: «А что это такое?» профессор сказал: «Я буду читать вам лекции, и вы увидите, что это потрясающе интересная область науки о живом». При этом добавил, что если кому-то это не понравится, то он никого не держит, они могут покинуть лабораторию. И действительно, группа ученых во главе с С.Я.Френкелем осталась на полимерной тематике и отделилась.

Лекции Семена Ефимовича были действительно захватывающе интересными, и мне не пришлось сожалеть о независящей от меня смене тематики. Эти лекции составили основу первого в стране учебника «Введение в молекулярную биологию», вышедшего из печати в 1963г. По этому учебнику осваивали молекулярную биологию несколько поколений будущих исследователей. В это же время был приподнят (открыт в одну сторону) «железный занавес», и в страну хлынул поток зарубежных ученых. Большинство из них знали Семена Ефимовича и посещали лабораторию, рассказывали о своих исследованиях. Среди них были известные ученые: и уже состоявшиеся нобелевские лауреаты, но еще больше - будущие. Лаборатория каждый год пополнялась молодыми выпускниками кафедры физики изотопов физико-механического факультета Политехника, где Семен Ефимович читал лекции по молекулярной биологии, и выпускниками Ленинградского Университета, студентами М.Е.Лобашева, возобновившего преподавание генетики. Каждому была поставлена шефом задача мирового класса. Работали мы все с раннего утра и до позднего времени. В лаборатории царил дух творческого соревнования. Большинство из нас были самоуверенными молодыми физиками, пришедшими не заниматься мелочами, а решать только мировые проблемы современной биологии. Однако это оказалось не так просто, учитывая отсутствие опыта, необходимого оборудования, реактивов. Так что первые годы мало кто из нас мог похвастаться добротными результатами.

Мы все в лаборатории привыкли к большому потоку посетителей к Бреслеру, многие из которых просились к нему на работу, и кого только среди них не было. Обычно профессор в конце дня обходил комнаты лаборатории и рассказывал о наиболее курьезных случаях и со смехом добавлял, как он с легкостью отфутболивал желающих заниматься столь трудным делом. Но однажды тон его рассказа изменился. «У меня сегодня был очень интересный молодой человек, который просился поступить в аспирантуру ко мне и посвятить свою жизнь молекулярной биологии. Представляете, он окончил ЛЭТИ по специальности физика полупроводников и диэлектриков, работает начальником цеха на производстве. У него семья, двое детей, хорошая зарплата, а он прочитал мой учебник и хочет в аспирантуру на маленькую стипендию, лишь бы иметь возможность заниматься молекулярной биологией» - рассказывал Бреслер. Его поразило то, что Леня (а это был он) ответил обстоятельно на большинство его непростых вопросов из разных отделов книги, и он разрешил ему придти еще раз на беседу. Так в лаборатории появился новый аспирант, «очарованный молекулярной биологией», Л.М. Фирсов. Руководитель поставил перед ним в отличие от других аспирантов не общую, а совершенно конкретную задачу: найти и измерить аллостерические эффекты у фосфорилазы Б. Отношение сотрудников к этому было по меньшей мере саркастическое. Совершенно не очевидно было, что такие эффекты существуют, к тому же, для их обнаружения было необходимо построить специальный спектрофотометр. По этому поводу шутили: «Лене дали выполнить цирковой номер на лошади, в конце которого запрограммировано, что всадник падает и ломает себе шею». Так думали окружающие, но только не Леня. Он в идею поверил и к 1966 году и прибор сделал, и эффекты нашел, и измерил их. А результаты были опубликованы не где-нибудь, а в Nature и J.Mol.Biology. Мало кому из учеников Бреслера С.Е. посчастливилось опубликовать свои результаты в Nature даже к концу своей научной карьеры. В 1969 г. Фирсов Л.М. защитил диссертацию на звание кандидата химических наук, и больше экзаменов Фирсову Л.М. никто не устраивал, и следующие проблемы он выбирал сам. Он организовал группу энзимологов сначала в составе лаборатории Бреслера, а с 1978 на кафедре биофизики в ЛПИ, где он стал читать лекции по биохимии.

Изучение физико-химических свойств гликолитических ферментов, среди которых были: фосфоглюкомутаза, глюкоамилаза, альфа-глюкозидаза и др. стало основным научным направлением группы. Успешно работая в этой области, изучая функциональные особенности этих ферментов, Фирсов со своими молодыми сотрудниками в течение 30 лет постоянно предпринимал попытки кристаллизации изучаемых белков. Это была опять задача из круга «почти нерешаемых проблем». Хотя за это время в мире были закристаллизованы сотни самых разных белков для получения их пространственных структур методом рентгенографии, с каждым новым белком проблему кристаллизации решали как новую. Некоторые белки отказывались кристаллизоваться по непонятным причинам. А в данном случае камнем преткновения было еще и наличие полисахаридов в структуре гликолитических ферментов. Знание же атомарной структуры фермента давало широкие возможности для направленного мутагенеза белка с целью изменения его свойств в нужном направлении. Многие белки этого класса широко использовались в пищевой индустрии. Повышение, например, температуроустойчивости такого белка даже на 1-2 градуса давало большой экономический эффект.

К 1984 году, когда появились первые обнадеживающие результаты по кристаллизации глюкоамилазы, и Фирсов Л.М. вернулся по инициативе нового директора Фомичева В.Н. в ОМРБ в лабораторию биофизики макромолекул. Был составлен совместный проект с лабораторией физики кристаллов, руководимой тогда профессором Плахтием В.П., и запланировано создание современной рентгеновской установки для получения структур белков с атомарным разрешением. Однако потребовалось еще 7 лет упорного труда для получения кристаллов глюкоамилазы достаточно высокого качества для рентгенографического анализа. И вот кристаллы получены. К этому времени молодой сотрудник Алешин А.Е. прошел стажировку по рентгенографии в Институте Кристаллографии в Москве, но до пуска своего рентгеновского спектрографа требовалось, по меньшей мере, несколько лет. В этой ситуации Фирсов принимает трудное и непростое решение: он посылает дифракционную картинку от полученного кристалла в Университет штата Айовы (Эймс, США) с предложением провести совместное исследование структуры глюкоамилазы на имеющемся у них самом современном оборудовании и сразу же получает приглашение. Самое простое решение было приехать, привезти кристаллы и отдать их американской команде, которая в течение многих лет не смогла закристаллизовать этот белок. А это была одна из главных постоянно финансируемых проблем Университета «кукурузного штата» Америки. Дело в том, что 40% урожая кукурузы в США перерабатывается с помощью глюкоамилазы (превращение крахмала в глюкозу). Фирсов ставит свои условия американским коллегам, берет с собой Алешина, и они сами делают основную часть работы. В результате, структура глюкоамилазы с разрешением в 2.2 ангстрема опубликована в 1992 году в статье, где только один из сооавторов американец и трое русских (Алешин А., Голубев А. и Фирсов Л.М).

В 1990г. я проводил семинар по рибосомам в Университете Айова-сити и заодно привез новую порцию кристаллов глюкоамилазы Фирсову. В последний момент время моего семинара было перенесено со второй половины дня на утро, так как оказалось два приезжих докладчика в этот день. В результате, Фирсов с Алешиным приехали из Эймса только на прием в честь докладчиков, устроенный в небольшом ресторанчике загородом. Пока они нас разыскивали, американцы донимали меня вопросами: где же эти «легендарные русские парни, обошедшие наших кукурузных коллег», которые должны были приехать на вашу лекцию. Все хотели познакомиться и поговорить с ними. Такова была их популярность среди американских коллег, работающих совершенно в других областях молекулярной биологии.

Основная задача молекулярной биологии состоит в том, чтобы понять, как данная структура выполняет свою сложную функцию. Функцию молекулы можно изучать и, не зная ее детальное строение, и наши представления о механизме работы по мере изучения углубляются и изменяются и часто кардинально. В результате, функциональная работа, бывшая какое-то время у всех на слуху, широко цитируемая, может перестать упоминаться, как пройденный этап в познании. В отличие от этого, правильно установленная молекулярная структура, остается навсегда, составляет фундаментальный вклад в науку.

Леонид Михайлович Фирсов сделал такой фундаментальный вклад, благодаря своему таланту, целеустремленности и настойчивости в достижении поставленной цели и бескомпромиссности в решении научных вопросов.

C.В.Кириллов,

доктор биол. наук, профессор