Jak sierp, młot i swastyka odebrały Rudolfowi Weiglowi nagrodę Nobla

Polak Rudolf Weigl nigdy nie dostał nagrody Nobla, chociaż opracował szczepionkę przeciw tyfusowi, bo nie chciał być naukowcem ani spod znaku swastyki, ani czerwonej gwiazdy. Pomógł uratować miliony istnień bezpośrednio, a pośrednio Herberta, Banacha, Wisłocką i wielu innych. Tyfus występował tam, gdzie były wojna i głód.

Drugiego września 1883 roku w Przerowie (obecnie Czechy) w austriackiej rodzinie przyszedł na świat Rudolf Weigl. Był Polakiem z wyboru. Niszczyli go komuniści i hitlerowcy. Wszy tyfusowe karmił własną krwią. Odznaczali go medalami papież i król Belgii. O karmiciel(k)ach „wszy Weigla” śpiewał nawet Jacek Kaczmarski. Jak to z tym tyfusem i Weiglem było?

Prof. Rudolf Weigl (z archiwum rodzinnego Krystyny Weigl-Albert i Mai Weigl-Wojnarowskiej)

Tyfus zabijał od stuleci, szczególnie tam gdzie pojawiała się wojna i głód

Podczas odwrotu Wielkiej Armii spod Moskwy w 1812 roku, tylko w Wilnie, przebywało w szpitalach około 25 tysięcy żołnierzy Napoleona. Przeżyło zaledwie trzy tysiące. Większość umarła na tyfus plamisty. Paweł Edmund Strzelecki znany głównie z odkryć geograficznych, pomagał Irlandczykom w czasie głodu i tyfusu (1845-49). Zaraza ziemniaczana powodowana przez pierwotniaka grzybopodobnego dotarła do Irlandii z USA, gdzie była mniej groźna, bo tam występowały bardziej zróżnicowane odmiany ziemniaka.

Wielki Głód w Irlandii (an Gorta Mór, Great Famine, 1845 – 1852): ekologia i polityka – Eksperyment Myślowy (eksperymentmyslowy.pl)

Na ziemiach polskich, zaraza ta najbardziej dotknęła w 1847 Galicję i tam również wtórnie do głodu pojawił się tyfus plamisty. Lepiej broniły się regiony z żywnością otrzymywaną ze zbóż. Irlandczycy zaufali szybciej Polakowi i katolikowi niż Anglikom. Strzelecki pomagał im pomimo, że sam zachorował. Irlandczycy zaczęli masowo migrować do USA. Spowodowało to wybuch epidemii tyfusu w Nowym Jorku w 1847 roku. Tyfus był jedną z głównych przyczyn powstania Wyspy Imigrantów (Ellis Island). Na wyspie, głównie w latach 1892–1924, obserwowano między innymi, czy przybywający do USA nie chorują na jakąś chorobę zakaźną.

Rodzina imigrantów na nabrzeżu na Ellis Island, patrząca na panoramę Nowego Jorku w oczekiwaniu na prom. Bettmann Archive/Getty Images

Tyfus zabił więcej Amerykanów w czasie wojny secesyjnej niż kule. W czasie I WŚ, tyfus plamisty był tak powszechny wśród żołnierzy, że powstrzymywano działania wojenne na wiele tygodni. Między innymi dlatego żołnierzy strzyżono potem „na zapałkę”.

Na tyfus umarło wielu jeńców sowieckich po przegranej przez Rosję sowiecką wojnie polsko-bolszewickiej. Putin próbował porównać to do Katynia. Prezydent Kaczyński skrytykował to idiotyczne porównanie w znanym przemówieniu, pierwszego września 2009 roku na Westerplatte.

Również Weigl jako sanitariusz (dziś powiedzielibyśmy ratownik pola walki), był świadkiem tragedii epidemii tyfusowej. Było to w trakcie pierwszej wojny światowej. Właśnie w lazarecie armii austriackiej zdecydował się opracować szczepionkę, przeciw tyfusowi plamistemu.

Rudolf Weigl wśród austriackich lekarzy i wojskowych. Pierwsza wojna światowa.

Szczepionka Weigla ratowała miliony istnień

Szczepionkę przeciw tyfusowi plamistemu Rudolf Weigl opracował w 1920 roku. Do jej produkcji potrzebni byli karmiciele wszy (strzykacze). Weigl karmił wszy również własną krwią – był jednym z pierwszych strzykaczy. Szczepionkę Weigla wprowadzono na dużo skalę w katolickich belgijskich misjach w Chinach. Król Belgii odznaczył Weigla w 1937 roku Orderem Leopolda. Jest to jedno z najwyższych odznaczeń belgijskich. W czasie II WŚ, szczepionka potajemnie była produkowana przez Państwowy Zakład Higieny w Warszawie i dostarczana partyzantom Armii Krajowej oraz więźniom w obozach koncentracyjnych i do gett. Uratowała życie olbrzymiej liczbie ludzi. Weigl odmówił podpisania volkslisty mimo, że Niemcy obiecali mu pomoc w zdobyciu Nobla. „Człowiek raz na całe życie wybiera sobie narodowość. Ja już wybrałem”. Weigl odmówił bycia naukowcem zarówno spod czerwonej gwiazdy, jak i swastyki.

Na zdjęciu widać jak odbywało się karmienie wszy.

Zemsta Chruszczowa po zemście hitlerowców

Weigl miał powiedzieć Chruszczowowi: „Nigdzie nie ma tak wspaniałych wszy jak we Lwowie”. Weigl musiał jednak wyjechać do Krakowa. Po wybuchu rewolucji na tyfus zachorowało 25 mln ludzi, a zmarło ok. 10% chorych. „Albo socjalizm pokona wszy, albo wszy pokonają socjalizm” powiedział kiedyś Lenin. Więc zadanie Chruszczowa było ważne, a odmowa Weigla była czymś czego władza sowiecka nie mogła darować.

Plakat informujący o tym, że Rosjanie powinni chronić siebie i innych przed wszami tyfusowymi, dokładnie myjąc się i piorąc swoje ubrania.

Łatwo było postawić Weiglowi fałszywy zarzut kolaboracji z Niemcami, bo szczepionka trafiała również na front wschodni – do Wehrmachtu. Są świadectwa mówiące o tym, że duża część trafiających tam produkcji (szarż) była sabotowana przez zespół Weigla. Weigl nie dostał więc Nobla mimo, że zgłoszono jego kandydaturę kilkadziesiąt razy. Najpierw przeszkodzili w tym Niemcy, bo nie chciał z nimi współpracować. Potem przeszkodzili Sowieci twierdząc, że współpracował z Niemcami.

Zbigniew Herbert, Stefan Banach, Michalina Wisłocka czy przeżyliby wojnę gdyby nie Weigl?

Szczepionka Weigla uratowała wielu ludzi również w innym sensie. Karmiciele wszy mogli liczyć na lepsze warunki życia w okupowanej Polsce. Był wśród nich poeta Herbert, matematyk Banach.

Karmicielką wszy była Basia w serialu „Polskie drogi”. W przenośni była nią bohaterka wiersza Jacka Kaczmarskiego „Nawiedzona”. Realnie strzykaczką była autorka „Sztuki kochania” Michalina Wisłocka.

Władysław Szpilman, którego historia przetrwania w Warszawie opisana została w filmie „Pianista”, twierdził, że Weigl był w getcie równie znany jak Hitler, ale z zupełnie innych powodów. Za ratowanie Żydów Weiglowi został wręczony Medal Sprawiedliwy Wśród Narodów Świata.

Papież Pius XI odznaczył go Orderem Świętego Grzegorza. Tak honorowani byli tylko wyjątkowi świeccy.

Skuteczniejsze od szczepionki Weigla okazały się w przypadku tyfusu plamistego: pokój, antybiotyki, higiena. Antybiotyki są nadużywane, a głód i wojna zaczynają wracać tam gdzie dawno ich nie było.

Wykorzystano fotografie ze stron:

Rudolf Weigl (lwow.com.pl)

MPH-8516 – Muzeum Narodowe Ziemi Przemyskiej – zbiory zwizualizowane (mnzp.pl)

EM poleca (#5) Atomy w naszym domu. Moje życie z Enrikiem Fermim – Laura Fermi

Chcę wam dziś zaproponować książkę, która została wydana w USA 70 lat temu, a w Polsce w 1960/61. Opublikowano ją w nieodżałowanej „Bibliotece Problemów”. Co dziwne, nigdy nie została u nas wznowiona, a szkoda. Nie poszukujcie też jej w formie e-booka, bo go po prostu nie ma. Pozostają serwisy aukcyjne i biblioteki.

fot. Mirosław Dworniczak

A książka jest naprawdę niezwykła. Owszem, jest sporo o atomach, ale napisane jest to językiem bardzo prostym, zrozumiałym dla każdego. Przede wszystkim jest to jednak książka o ludziach, głównie o fizykach, ale nie tylko. Wszystko zaczyna się jednak wspomnieniem 16-letniej Laury, która spacerując z przyjaciółmi pewnej rzymskiej niedzieli spotkała człowieka, z którym spędziła następne 30 lat. W książce znajdziemy bardzo kobiecą historię fascynacji młodej dziewczyny już uznanym w świecie naukowym fizykiem. Dowiemy się także, jak wyglądał świat lat 20. i 30. XX w. – epoki Mussoliniego, czasu faszyzmu (dodam, że Laura pochodziła z rodziny żydowskiej, co będzie miało wpływ na jej dalsze losy). Wspomnienia są też uzupełnione o historię rodziny Fermich z czasów, gdy jeszcze nie znał Laury.

Fascynujący jest cały świat ludzi, opisywany przez autorkę. Poznajemy między innymi wybitnych fizyków i matematyków pracujących wtedy we Włoszech. Autorka patrzy na nich z zewnątrz, przez pryzmat ludzki. Dowiemy się, dlaczego Fermiego nazywano „Papieżem”, a Persico „Kardynałem”. Ciekawe są opisy prowadzonych na wydziale fizyki eksperymentów z promieniotwórczością. Nie jest to oczywiście podręcznik fizyki jądrowej, nawet popularyzatorski, ale wiedza o tych tematach przewija się pomiędzy tematami czysto ludzkimi. Te wypełniają większość tekstu. Dowiemy się, jak włoscy fizycy spędzali czas wolny, co to było „Towarzystwo Antysąsiedzkie” i jakie znaczenie miały w nim kłódki, jakimi samochodami się wtedy jeździło, jak też o tym, czy astronom może zostać rzeką. Całość okraszona sympatycznym humorem. Bardzo ciekawy jest wątek Ettore Majorany, absolutnie wybitnego fizyka, którego zniknięcie do dziś jest wielką zagadką. Drugą ciekawą postacią opisaną w książce jest Bruno Pontecorvo, który nagle w 1950 roku zniknął tajemniczo z Wielkiej Brytanii, po czym nagle objawił się w Związku Radzieckim, gdzie pracował w Instytucie Jądrowym w Dubnej. Hołubiony w Moskwie, odznaczany i nagradzany. Do dziś nie wiadomo, ile wiedzy o zachodnim programie jądrowym przekazał Sowietom.
Laura opisuje dość szczegółowo okoliczności przyznania Fermiemu nagrody Nobla wraz z planami wyjazdu z Włoch do USA – na zawsze. Ciekawostka: wjeżdżając do Stanów noblista musiał, jak wszyscy inni, zdać egzamin z arytmetyki. Dostał m.in. zadanie: ile jest 15 plus 27. Uff, zdał! Autorka opisuje także własne zmagania z językiem angielskim. A sam Fermi zabrał się w USA do pracy, której ukoronowaniem było uruchomienie w 1942 roku pierwszego na świecie reaktora jądrowego, zwanego w owym czasie stosem (ang. pile). Ten fragment książki jest niezwykle sugestywny, nie opisuje kwestii fizycznych, ale czysto ludzkie reakcje na ten przełomowy moment w historii nauki i technologii.
Spory fragment książki dotyczy udziału fizyków (w tym oczywiście Fermiego) w Projekcie Manhattan, którego wynikiem była bomba jądrowa. Warto przy okazji dodać, że fragmenty dotyczące fizyki jądrowej przejrzał i poprawił wybitny fizyk włoski, odkrywca pierwiastka technet, Emilio Segre, bliski współpracownik Enrika Fermiego.
Na koniec warto dodać, że znajdziemy tam też sporo unikatowych zdjęć. Niestety, są one fatalnej jakości, a cała książka jest wydrukowana na słabym papierze. No cóż, czasy głębokiego socjalizmu.
Niemniej warto tę książkę przeczytać, gorąco polecam.

Maszyny molekularne: chemia, fizyka i inżynieria przyszłości

W grudniu 1959 r. wybitny fizyk, Richard P. Feynman, został zaproszony do wygłoszenia referatu na posiedzeniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, odbywającym się na Caltechu w Pasadenie (Kalifornia). Uczony zatytułował swoje wystąpienie „There’s plenty of room at the bottom” („Tam na dole [w głębi] jest wiele miejsca”). Było to zaproszenie do tego, aby stworzyć zupełnie nową gałąź nauki, która będzie się zajmować możliwością manipulacji materią na poziomie pojedynczych atomów czy też cząsteczek. Spytał w nim: „A może udałoby się całą zawartość 24 tomów «Encyclopaedia Britannica» zmieścić na czubku szpilki?”. Jako fizyk, który całą młodość poświęcił na rozmaite eksperymenty, zasugerował kilka metod, które mogłyby pozwolić na realizację tego pomysłu. Pisał o tym jakiś czas temu Wiesław Seweryn. Można uznać, że ten wykład Feynmana zapoczątkował to, co dziś nazywamy ogólnie nanotechnologią.

Wykład Richarda Feynmana o nanomaszynach (1984)

Na pewien czas temat został zapomniany. Zmieniło się to po 20 latach, kiedy to ukazała się książka K. Erica Drexela „Engines of Creation. The Coming Era of Nanotechnology” z przedmową Marvina Minsky’ego. Jest ona w pewnym sensie twórczym rozwinięciem idei Feynmana. Autor pisze w niej o możliwości zapisania całej zawartości Biblioteki Kongresu USA na chipie o wielkości kostki cukru, jak też rzuca pomysł samoreplikujących się nanomaszyn. Rozwija także myśl Feynmana o „nanolekarzach”, czyli miniaturowych urządzeniach wprowadzanych do organizmu człowieka, aby dokonywać napraw miejsc chorych. Ale zauważa też, że możliwe są czarne scenariusze. To właśnie Drexel wymyślił „szarą maź” (ang. grey goo), czyli coś, co pozostaje po biosferze, gdy samoreplikujące się maszyny wymykają się spod kontroli.

Każda maszyna w świecie makro składa się z wielu elementów, które często są wspólne dla różnych maszyn. Przykładowo – koła zębate czy przekładnie są zarówno w maszynie do szycia, jak też w samochodzie czy w tokarce. Wiele maszyn wymaga napędu, czyli obecności jakiegoś silnika. Podobnie będzie w przypadku maszyn molekularnych. I tutaj wchodzą na scenę chemicy organicy. To właśnie oni mają za zadanie zaprojektować i zsyntetyzować podstawowe elementy, z których potem będzie można budować różne konstrukcje. Trzeba coś podobnego stworzyć na bazie kilkudziesięciu czy też kilkuset atomów. Często inspiracją dla konstrukcji jest natura. Znany jest bardzo spektakularny przykład kinezyny, zwanej białkiem kroczącym.

Poruszanie się białka (kinezyny) na „rurce” tubulinowej
źródło: Wikimedia, licencja: domena publiczna

Nie jest to łatwe zadanie, ale odnotowano już na tym polu pierwsze sukcesy. Specjalistom od syntezy było o tyle łatwiej, że od jakiegoś czasu istniała już dziedzina zwana topologią chemiczną, choć w połowie XX w. uznawano ją za nieco egzotyczną. Zajmuje się ona matematycznym opisem trójwymiarowej geometrii już istniejących cząsteczek, jak też przewidywaniem kształtu takich, których jeszcze nie otrzymano eksperymentalnie.
Na początku XXI w. struktury stały się bardziej złożone – otrzymano m.in. nanozawór, który może być zastosowany w systemach dostarczania leków bezpośrednio w konkretne miejsce organizmu. Kolejne syntezy dały też cząsteczkę, która działa jak zapadka. Był to pierwszy krok do stworzenia przekładni – bardzo istotnego elementu wielu konstrukcji mechanicznych. Następna była pompa molekularna, a niedługo później stworzono pierwszy syntetyczny silnik molekularny napędzany światłem.

Nanomotor skonstruowany w Cockrell School of Engineering (2014)

Jedni uczeni skupili się na tworzeniu elementów maszyn molekularnych, inni poszli na całość. A wszystko zaczęło się w zasadzie od publikacji w naukowo-satyrycznym dwumiesięczniku „Annals of Improbable Research” („Roczniki badań nieprawdopodobnych”). Co ciekawe, jej autorem jest Polak, Marek T. Michalewicz. W swoim tekście zasugerował on możliwość stworzenia nanoauta, m.in. na bazie znanych już fulerenów. Idee Michalewicza postanowił zrealizować w pierwszej dekadzie XXI w. zespół z Rice University w Teksasie, pracujący pod kierunkiem prof. Jamesa Toura. Zsyntetyzowano związek składający się z nieco ponad 700 atomów, wyposażony w cztery koła (fulereny C60), ramę oraz dwie osie.

Nanoauto zsyntetyzowane w Rice University

źródło: Wikipedia, licencja: domena publiczna

Nie jest to jeszcze takie prawdziwe auto, ponieważ nie posiada silnika. Jednym z celów badawczych zespołu było stwierdzenie, czy koła pojazdu w trakcie ruchu będą się ślizgać po powierzchni, czy też toczyć. Badania wykazały, że toczą się, tak jak w prawdziwym aucie. Obecnie trwają prace nad stworzeniem nanoauta wyposażonego w silnik molekularny napędzany światłem. Osiągnięto już częściowy sukces, przy czym konieczna była zmiana kół fulerenowych na karboranowe (związek boru, węgla i wodoru).
A skoro są auta, to trzeba pomyśleć o wyścigach. Wiosną 2017 roku zostały rozegrane pierwsze na świecie wyścigi nanoaut. Na starcie stanęło sześć zespołów. Zwycięskie auto osiągnęło prędkość maksymalną 95 nm/h!

W 2016 r. nagrodę Nobla otrzymali Jean-Pierre Sauvage (za syntezę katenanów), sir J. Fraser Stoddart (za rotaksany oraz tzw. windę molekularną) oraz Bernard L. Feringa (za stworzenie silnika molekularnego, którego najnowszy model osiągnął 12 tys. obrotów na sekundę). Było to ukoronowanie prac teoretycznych oraz syntetycznych, które trwają nieprzerwanie od lat 80. XX w. Można więc powiedzieć, że stworzyli oni coś w rodzaju molekularnych klocków Lego dla twórców nanomaszyn różnego rodzaju.

Jesteśmy na początku drogi. Wydaje się, że czekają nas jeszcze lata żmudnej pracy, zanim zobaczymy realne, złożone maszyny molekularne w działaniu. Cały czas także trwają prace nad nanofabrykami, czyli systemami, w których budowa kolejnych pokoleń nanomaszyn będzie się odbywać automatycznie na poziomie molekularnym. To oczywiście nie jest też wynalazek człowieka. W każdej naszej komórce działają takie fabryki, np. syntetyzujące białka na podstawie informacji zawartych w DNA. Podobnie ma się rzecz z maszynami molekularnymi – białka motoryczne, takie jak wspomniane wyżej niesamowite kroczące kinezyny czy też będące składnikami mięśni miozyny. Ewolucja biologiczna wytworzyła wiele mechanizmów, którym przyglądamy się coraz dokładniej, czerpiąc inspirację do naukowej chemiczno-fizycznej twórczości. Najważniejsze jest jednak to, że pokazano, iż idee Feynmana, które kilkadziesiąt lat temu uznawano za fantazję, można jednak przełożyć na konkrety.