Сергей Николаевич Виноградский: Жизнь и научные открытия.

Введение

Украинский и российский микробиолог (1856–1953). Его исследования нитрифицирующих бактерий впервые описали явление химиоавтотрофии, показав, как литотроф фиксирует углекислый газ (CO2) для синтеза органических соединений. Он наиболее известен в школьном курсе науки как изобретатель метода колонны Виноградского для изучения микроорганизмов ила.

Биография

Виноградский родился в Киеве, Российская империя, в семье состоятельных юристов. Среди его предков по отцовской линии были казацкие атаманы, а по материнской – он был связан с семьей Скоропадских. В юности Виноградский был «строго привержен православной вере», хотя впоследствии стал нерелигиозным. После окончания Второй Киевской гимназии в 1873 году он начал изучать право, но в 1875 году поступил в Императорскую консерваторию музыки в Санкт-Петербурге для обучения игре на фортепиано. В период с 1891 по 1905 год он вернулся в Санкт-Петербург, где в 1902 году получил докторскую степень и с тех пор возглавлял отделение общей микробиологии Института экспериментальной медицины. В этот период он идентифицировал облигатный анаэроб Clostridium pasteurianum, способный к фиксации атмосферного азота. В Санкт-Петербурге он обучал Василия Омелянского, который в последующие десятилетия популяризировал концепции и методологию Виноградского в Советском Союзе. В 1901 году он был избран почетным членом Московского общества натуралистов, а в 1902 году – членом-корреспондентом Французской академии наук. В 1905 году, по состоянию здоровья, ученый покинул институт и переехал из Санкт-Петербурга в город Городок в Подолии, где с 1892 года владел огромным имением. Фактически, работая директором Института экспериментальной медицины, Виноградский отказался от своей заработной платы, которая перечислялась на специальный счет, а затем эти средства были использованы для строительства помещения научной библиотеки, директор которой жил на доходы от имения, где велось сельскохозяйственное хозяйство. В Городоке Виноградский занимался проблемами сельского хозяйства и почвоведения. Он внедрил новые методы управления хозяйством, приобрел лучшие сорта семян, растений и скота, а также передовые технологии. Его имение стало одним из самых богатых и успешных в Подолии и оставалось прибыльным даже во время Первой мировой войны, попав под австро-венгерскую оккупацию. В 1905 году он отошел от активной научной деятельности, разделив свое время между частным имением в Городоке и Швейцарией. После революции 1917 года Виноградский сначала переехал в Швейцарию, а затем в Белград. В 1922 году он принял приглашение возглавить отделение сельскохозяйственной бактериологии Института Пастера на экспериментальной станции в Брю-Конте-Роберте, Франция, примерно в 30 км от Парижа. В этот период он работал над рядом тем, включая железные бактерии, нитрифицирующие бактерии, фиксацию азота бактериями Azotobacter, бактерии, разлагающие целлюлозу, и методы культивирования почвенных микроорганизмов. В 1923 году Виноградский стал почетным членом Российской академии наук, несмотря на свою эмиграцию. Он отошел от активной жизни в 1940 году и умер в Брю-Конте-Роберте в 1953 году.

Winogradsky was born in Kyiv, Russian Empire to a family of wealthy lawyers. Among his paternal ancestors were Cossack atamans, and on the maternal side he was linked to the Skoropadsky family. In his youth Winogradsky was "strictly devoted to the Orthodox faith", though he later became irreligious. After graduating from the 2nd Kiev Gymnasium in 1873, he began studying law, but he entered the Imperial Conservatoire of Music in Saint Petersburg in 1875 to study piano. He returned to St. Petersburg for the period 1891–1905, obtaining his doctoral degree in 1902 and from then on heading the division of general microbiology of the Institute of Experimental Medicine. During this period, he identified the obligate anaerobe Clostridium pasteurianum, which is capable of fixing atmospheric nitrogen. In St. Petersburg he trained Vasily Omelianski, who popularized Winogradskys concepts and methodology in the Soviet Union during the next decades. In 1901, he was elected an honorary member of the Moscow Society of Naturalists and, in 1902, a corresponding member of the French Academy of Sciences. In 1905, due to ill health, the scientist left the institute and moved from St. Petersburg to the town of Gorodok in Podolia, where from 1892 he owned a huge estate. In fact, while working as the director of the Institute of Experimental Medicine, Winogradsky renounced his salary, which was transferred to a special account, and then used these funds to build a room for a scientific library, the director of which lived on the income from the estate, where agricultural work was carried out. In Gorodok Winogradsky addressed the problems of agriculture and soil science. He introduced new management methods, bought the best varieties of seeds, plants, and livestock, and advanced technology. His estate became one of the richest and most successful in Podolia, and remained profitable even during the First World War, falling under Austro Hungarian occupation. He retired from active scientific work in 1905, dividing his time between his private estate in Gorodok and Switzerland. After the revolution of 1917, Winogradsky went first to Switzerland and then to Belgrade. In 1922, he accepted an invitation to head the Pasteur Institute's division of agricultural bacteriology at an experimental station at Brie Comte Robert, France, about 30 km from Paris. During this period, he worked on a number of topics, among them iron bacteria, nitrifying bacteria, nitrogen fixation by Azotobacter, cellulose decomposing bacteria, and culture methods for soil microorganisms. In 1923 Winogradsky became an honorary member of the Russian Academy of Sciences despite his emigration. He retired from active life in 1940 and died in Brie Comte Robert in 1953.

Химиосинтез

Виноградский наиболее известен открытием химиоавтотрофии, вскоре получившей популярное название химиосинтез – процесса, посредством которого организмы получают энергию из различных неорганических соединений и усваивают углерод в форме углекислого газа. Ранее считалось, что автотрофы получают энергию исключительно от света, а не от реакций неорганических соединений. С открытием организмов, окисляющих неорганические соединения, такие как сероводород и аммоний, в качестве источников энергии, автотрофы стали разделять на две группы: фотоавтотрофы и химиоавтотрофы. Виноградский был одним из первых исследователей, стремившихся понять микроорганизмы вне медицинского контекста, что сделало его одним из основоположников микробиологической экологии и экологической микробиологии. Колонна Виноградского и сегодня остается наглядной демонстрацией химиоавтотрофии и микробиологической экологии, используемой на лекциях по микробиологии во всем мире.

Мемориалы

Институт микробиологии Российской академии наук носит имя Виноградского с 2003 года. В 2012 году на территории его бывшего поместья в Городоке Хмельницкой области, Украина, был установлен бюст ученого. В Украине изучение и популяризацию жизни и деятельности Сергея Виноградского поддерживает Клуб Виноградского, центр которого расположен в Городокском музее краеведения (ГУМУЗЕЙ). Одна из экспозиций музея – реконструкция лаборатории Виноградского в Брю-Конте-Роберте, включающая восковую фигуру ученого.