Исследование Джона Сноу: как развиваются научные теории, возникают новые и отвергаются старые
Если и показывать на конкретном примере, как развиваются научные теории, возникают новые и отвергаются старые, то лучше всего это продемонстрируют исследования Джона Сноу.
Нет, не тот Джон Сноу. Был такой британский врач, который исследовал закономерности заболеваемости холерой в славном городе Лондоне. Его гений состоял не только в том, что он выдвинул новаторскую и верную теорию распространения холеры, но также разобрал альтернативные объяснения, экспериментально показав, почему его теория более совершенна. Всё это подробно описано в его труде «О способе передачи холеры» 1854 года. Итак, начнём сначала.
Холера — это смертельно опасное бактериальное заболевание с крайне неприятной симптоматикой: мускульные судороги, рвота и страшный понос. Настолько страшный, что смерть от обезвоживания наступает в течение нескольких часов в результате (сейчас будет по-умному) гиповолемического шока. Ныне это заболевание встречается только в беднейших регионах планеты, но ранее терроризировало городские кварталы в развитых странах мира. Так, по Англии эпидемии холеры за двадцать лет ударили трижды: в 1831-32, 1848-49 и 1853-1854.
В те годы практически во всём мире уже многие века господствовала теория «миазмов». Подмечая особенности распространения заболеваний при контакте с больными или в случае вдыхания ядовитых испарений болот, люди пришли к выводу, что в воздухе содержатся «заразительные начала», которые исходят из источника заражения и распространяются по воздуху. Считалось также, что миазмы имеют зловонный запах (хотя и необязательно), и его вдыхание приводит к заражению. Эта теория господствовала до 1880-х годов, после чего её заменили теорией микробного происхождения болезней.
Важно отметить, что у неё были свои основания, а также следовали практически верные выводы. Действительно, вдыхание болотных испарений, прогулка по канализации, полной больных крыс и их экскрементов, а также тесный контакт (на грани вдоха) с больным человеком могут заразить здорового. Миазматическая теория привела к тому, что люди наконец-то стали следить за состоянием своего жилища: развивались городские канализационные системы, в городах старались сортировать мусор, избегать контактов с трупами и многое другое. Снижение заболеваемости в результате этих мер подтверждало «правильность» теории, что и привело её к столь длительному господству до второй половины XIX века, даже невзирая на открытие микробов. Это учит нас, что даже неправильная теория лучше отсутствия любой теории вовсе.
Вернёмся к нашим баранам. Изучая вспышку очередной эпидемии холеры, Джон Сноу выдвинул против теории миазмов ряд веских возражений: во-первых, хотя все контактирующие с больным человеком вдыхают миазмы зараженного, не каждому передаётся заболевание. Во-вторых, иногда холера вспыхивает в удалённых от других источников заражения местах, куда не могли добраться миазмы. В-третьих, холера начинается с симптомов желудочного заболевания, но не общего поражения организма, характерное для вдыхания яда. Обратим внимание на следующее утверждение Сноу: «Для того чтобы болезнетворная материя холеры обладала способностью размножаться, она должна обладать какой-то структурой, аналогичной структуре клетки». Кажется, он начинал что-то подозревать…
Сноу выдвинул гипотезу, что болезнь передаётся через холерные выделения больного без цвета и запаха. Врачи, которые осматривают пациента, ненарочно соприкасаются с постельным бельём зараженного. Однако после осмотра они всегда моют руки и обычно не имеют привычки перекусывать в процессе осмотра, из-за чего избегают заражения. В то же время обряжающие тело мёртвого больного обычно прерываются на еду и питьё в процессе, а потому и сами заболевают холерой, заражая и тех, кто принимал из их рук питьё и пищу на похоронах. В то же время, зажиточные слои населения болеют не так часто, ибо у них есть возможность мыть руки каждый день, а помещение для приготовления и приёма пищи отделено от комнаты больного.
Вторая гипотеза Сноу касалась распространения заболевания. Он предположил, что холера смешивается с водой и распространяется по каналам водоснабжения. Река Темза образца 1850-х была загажена до такой степени, что забор воды с неё мог свалить любого, даже самого здорового человека. Дабы подтвердить свою гипотезу, в ходе эксперимента 1849 года Сноу предложил снять ручку с колонки, откуда жителями эпидемического района пили воду. Однако к тому моменту эпидемия уже шла на убыль, а потому снятие ручки не оказало серьёзного влияния на снижение заболеваемости, эксперимент был признан неудачным.
Любопытно, что обитатели работного дома и работники пивоварни, что жили в том же районе, но почти не болели холерой, имели свои источники водоснабжения. Работяги же и вовсе потягивали пивчанский на родном заводе, даже не притрагиваясь к колонке. Эти факты также косвенно подтверждали теорию Сноу.
Наконец, в ходе второго эксперимента в 1854 году Сноу решил подтвердить свою теорию путём метода разделения людей на исследуемую и контрольную группы. Дело в том, что в один и тот же район города поставляло воду сразу две компании, но одна из них перенесла водозабор выше по течению реки, которая была более чистой, ибо не соприкасалась с городской канализацией. С помощью опросов населения и химических проверок (вода с повышенными содержанием хлоридов у одной из компаний при добавлении в неё нитрата серебра образует белое облачко нерастворимого хлорида серебра) качества воды, Сноу сумел определить, в какой дом какая компания поставляла воду. В итоге его гипотеза оправдалась — в домах, куда поставлялась вода прямиком из речки в черте города, смертность от холеры была в 9 раз выше.
Своей гипотезой Сноу также объяснил различие заболеваемости холерой в Англии и Шотландии. Например, в Англии масштабные вспышки происходят только летом, так как в жаркую погоду люди потребляют больше воды, в то время как в другие времена года, англичане чаще пьют кофе, чай или иные искусственные напитки. В то же время, в Шотландии вспышки происходят в любое время года, поскольку свои напитки они чаще разбавляют водой, либо только её и пьют.
Британский врач пошёл в своих изысканиях ещё дальше, применяя свою теорию и к другим болезням. Миазматическую теорию он уже твёрдо отвергал: канализационное зловоние было характерно для многих районов города, но вспышки всегда происходили в конкретных локациях. Пусть его труды и не получили немедленного признания (его теория считалась лишь вспомогательной), а теория миазмов в той или иной форме просуществовала ещё 20-30 лет, его рекомендации к качеству забора воды были приняты и Лондон избавился от дальнейших эпидемий холеры.
Источник: Мартин и Инге Голдстейн, «Как мы познаём», 1978 г.
