В большом двухэтажном здании в глубине двора находилась не одна, а в сущности несколько лабораторий. В нижнем этаже располагались большие помещения для первоначальной подготовки. Усвоившие технику работы и накопившие знания молодые ученые имели возможность перейти в меньшие лаборатории на верхнем этаже. Там они вели самостоятельную исследовательскую работу. На начальной стадии обучения в лаборатории обычно работали человек тридцать — в основном это были сыновья промышленников, купцов, ремесленников, стремившиеся расширить свои знания и подготовиться к будущей трудовой деятельности. В центре этой лаборатории находилась небольшая застекленная будка, в которой обычно сидел лаборант и следил за работой учеников. Именно здесь Бертло впервые по-настоящему понял, что такое химия, как наука, и это предопределило его дальнейший жизненный путь. В короткий срок он овладел техникой лабораторной работы и получил разрешение перейти в лаборатории на верхнем этаже.
— Я нуждаюсь в ассистенте, который будет руководить занятиями по общей и прикладной химии, — сказал однажды Пелуз, обращаясь к Марселену. — Не согласились бы вы занять эту должность? Вы будете получать за работу небольшое вознаграждение. Скажем, шестьсот франков в год.
— Но я работаю в вашей лаборатории всего несколько месяцев, не знаю, сумею ли справиться, — неуверенно ответил Бертло.
— Вы научились за это время очень многому. Другие постигают все это не менее чем за три года. Так как же, вы согласны?
— Да. Но как быть с исследовательской работой?
— Вы продолжите ее. С начинающими студентами вы должны работать четыре-пять часов в день, остальное время можете использовать для самостоятельных исследований в лаборатории на втором этаже.
Бертло приступил к своим первым исследованиям, которые, поскольку он занимался в основном физикой, носили скорее физический характер, нежели касались области химии[18]. Его привлекали явления, связанные со сжижением газов. Он взялся за изучение условий сжижения углекислого газа, аммиака и некоторых других газов. Результаты своих исследований молодой ученый опубликовал в 1850 году, и эта публикация положила начало его научной деятельности, продолжавшейся более полувека.
В течение шести десятилетий Бертло написал 2773 научные работы, охватывающие почти все отрасли человеческого знания[19]. Большую часть этих материалов составляли труды по химии, кроме того, им были написаны труды по биологии, агрохимии, истории, археологии, лингвистике, философии, педагогике и т. д.
В то время многие ученые разрабатывали проблемы органической химии. Исследование природных продуктов, выделение в чистом виде многих органических соединений, успешные синтезы некоторых простых веществ поощряли и вдохновляли ученых проникнуть в сокровенные тайны органической природы. Однако убеждение, что органические вещества образуются в организмах под влиянием «жизненной силы», продолжало еще владеть умами самых выдающихся химиков, поскольку никому из них не удалось синтезировать органическое вещество, которое содержалось бы непосредственно в живом организме. Мочевина Вёлера являлась продуктом распада, образовавшимся в результате жизнедеятельности высших организмов, но она не содержалась в живых клетках.
Несмотря на то, что Бертло делал лишь первые шаги в химии, он глубоко верил в возможность синтеза органических веществ «ин витро», то есть в пробирке, без участия живых клеток. Исследование спирта и скипидара привело его к довольно интересным результатам, но не удовлетворило молодого исследователя. Наряду с научной работой в лаборатории, Бертло регулярно посещал лекции в Коллеж де Франс, где ученые-педагоги докладывали о самых последних достижениях науки. Он с интересом слушал лекции Реньо[20], Балара, Шевреля. Профессор Антуан Балар, обратив внимание на способности молодого Бертло, предложил ему работать при лаборатории Коллеж де Франс.
— У меня пока нет свободного места, но я доложу министру просвещения и буду просить назначить вас препаратором, — сказал Балар.
— Безусловно, лаборатория в Коллеж де Франс предоставляет большие возможности, чем у Пелуза. Я с удовольствием принял бы ваше предложение. Хотя и его лаборатория дала мне очень многое, там я провел первые свои исследования, на основании которых написал статью о разложении спирта при высокой температуре.
— А как обстоит дело с исследованием скипидара?
— Результат просто удивительный, но я хочу повторить опыты еще раз. Я не разделяю теории «жизненной силы», и опыты со скипидаром лишний раз убедили меня в этом. Когда я подверг его нагреванию до 250°С в присутствии окислителей, образовалась камфора, что доказывает родственную связь между этими двумя соединениями и возможность получения органического вещества при высокой температуре.
— Но это не синтез, дорогой Бертло. Это только распад, разрушение скипидара. Что показывают анализы? — поинтересовался профессор Балар.
— Сейчас я провожу их вторично. Окончательные результаты будут готовы через несколько дней.
Получение камфоры было большим достижением, но настоящий успех к ученому пришел в 1853 году.
— Продуктом синтеза является жир, — рассказывал Бертло Пелузу, — который ничем не отличается от натуральных жиров.
— Удивительно! — воскликнул Пелуз. — Шеврель разложил жиры на компоненты и доказал, что они состоят из высших жирных кислот и глицерина. Вы же заставили эти вещества снова соединиться и образовать жир. Расскажите подробно, как вы проводили синтез.
— Довольно просто. Взвешенные количества жирной кислоты и глицерина я запаял в толстостенной стеклянной трубке и нагревал. При взаимодействии реагентов образуется жир и выделяется вода.
— Насколько точно вы исследовали синтезированный жир?
— Вот сравнительные данные о свойствах тристеарина, синтезированного из стеариновой кислоты и глицерина, а вот данные о том же веществе, опубликованные в книге Шевреля.
Пелуз взглянул на цифры в таблицах и одобрительно улыбнулся.
— Можете спокойно публиковать свои данные. По-моему, здесь все в полном порядке.
Статья Бертло произвела настоящую сенсацию в ученом мире. «Синтезирован жир в запаянной трубке!», «Природа побеждена!», «Человек может по своему желанию производить вещества, которые до сих пор являлись монополией клетки» — подобными заголовками газеты сообщали об успехе молодого исследователя. Парижская Академия наук дала высокую оценку этому достижению, и по ее предложению правитель, во выдало премию Бертло — две тысячи франков. Бертло был удостоен также степени доктора физических наук, а с 1854 года он занял должность препаратора у профессора Балара в Коллеж де Франс.
В обязанности Бертло входила подготовка демонстраций для лекций профессора, остальное время он проводил в лаборатории за собственными исследованиями. Теперь он поставил перед собой более трудные задачи.
— Мне хочется синтезировать: органическое вещество из неорганических продуктов, причем самых простых: воды, двуокиси углерода, окиси углерода, кислоты, основания…
— Ты думаешь, это возможно? — недоверчиво спросил его коллега Люк, с которым Бертло изучал производные глицерина.
— Нет ничего невозможного, дорогой Люк. Еще три года назад я установил, что этиловый спирт разлагается при высоких температурах на этилен и воду. Значит, его можно получить из этих же веществ.
— Идея отличная, но каким образом ты думаешь ее осуществить?
— Попробуем пропускать этилен через водный раствор кислоты или основания; вполне возможно, что при соответствующей температуре произойдет его соединение с водой. Пожалуй, это самое простое решение.
Первые опыты не дали желаемых результатов. Этилен проходил через раствор, не вызывая никаких заметных изменений. Бертло всячески менял условия синтеза. При проведении опыта с концентрированной серной кислотой он заметил, что при температуре около 70°С началось интенсивное поглощение этилена. После окончания реакции ученый разбавил реакционную смесь водой и подверг ее перегонке.
