By З давніх-давен люди замислювалися над тим, що ж таке життя і як відрізнити живе від неживого. Чимало мислителів і філософів намагалися дати визначення цьому поняттю. Наприклад, Ф. Енгельс сформулював класичне матеріалістичне визначення: «Життя – це спосіб існування білкових тіл, суттєвим моментом якого є постійний обмін речовин із зовнішнім середовищем, причому із припиненням цього обміну речовин припиняється і життя, що призводить до розкладання білка». У словнику С. І. Ожегова подано таке тлумачення слова «життя»: «Сукупність явищ, які відбуваються в організмах, особлива форма існування і руху матерії, що виникла на певному етапі її розвитку». Біофізик М. В. Волькенштейн дав таке визначення: «Живі тіла, що існують на Землі, – це відкриті, саморегулювальні і самовідтворювальні системи, побудовані з біополімерів – білків і нуклеїнових кислот».
Відомий французький мікробіолог і хімік Луї Пастер (1822–1885) не просто замислювався над цими питаннями, а й здійснив наукові дослідження, які відкрили людству важливу фізичну відмінність живої матерії від неживої. Досліджуючи властивості винної (виноградної) кислоти, отриманої методом бродіння, Пастер виявив, що ця кислота поляризує світло, тобто має оптичну активність. А от хімічно синтезована виноградна кислота таких оптичних властивостей не має. Намагаючись знайти причину цього, Луї Пастер вивчав кристали кислоти під мікроскопом і виявив, що є два типи кристалів, які наче віддзеркалюють один одного. Учений почав досліджувати кожен тип окремо і з’ясував, що розчин кристалів одного типу повертав площину поляризації за годинниковою стрілкою, а розчин кристалів другого типу – проти годинникової стрілки. Але, якщо приготувати розчин з однаковою кількістю кристалів обох типів, оптична активність зникає зовсім.
Проаналізувавши результати цих досліджень, Луї Пастер зробив сенсаційний висновок: кристали складаються з молекул двох різних структур, але в живій матерії молекул однієї структури завжди більше, ніж молекул іншої структури. Тобто живій матерії властива дисиметрія молекул.
Згодом французький фізик П’єр Кюрі (1859–1906) довів, що атоми і молекули будь-якої речовини можуть мати дзеркально відображені структури з такими самими хімічними властивостями, але світло вони поляризують по-різному. Тобто є «праві» та «ліві» молекули, хоча за хімічними властивостями вони ідентичні. Нежива матерія складається з однакової кількості «лівих» і «правих» молекул і не поляризує світло. А жива матерія, за висновком Кюрі, сформована здебільшого з «лівих» або з «правих» молекул, що й надає їй оптичну властивість поляризувати світло. Наприклад, молекули всіх амінокислот завжди «ліві», а молекули цукрів – завжди «праві». Тобто живій матерії, з якої сформовано живий організм або яку цей організм може засвоювати, притаманна дисиметрія, завдяки чому матерія поляризує світло.
Отож Луї Пастер відкрив факт, що жива матерія завжди має дисиметрію в структурі молекул і поляризує світло, а П’єр Кюрі дав йому наукове пояснення. Цей фундаментальний факт почали називати законом Пастера-Кюрі. Він став поштовхом до стрімкого дослідження живої та неживої матерії.
Але головна таємниця – яким чином живий організм розпізнає «праві» та «ліві» молекули речовин, які неможливо визначити за допомогою хімічних реакцій, – ще чекає своїх дослідників, так що й молоді українські вчені мають нагоду виявити свою кмітливість та інтуїцію.
