ЖАНРЫ

Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК
Шрифт:

По замечанию журналиста Мэтта Ридли, Крик был полон решимости не просто ворваться в науку, но и совершить в ней нечто героическое, а главное – раскрыть какую-нибудь важную тайну природы {85} . Прорывы, к которым он стремился, следовало искать в изучении функционирования человеческого мозга или же в выяснении молекулярных механизмов наследственности. Однако как осуществить такие смелые планы? {86}

К счастью, наставником Крика в Военно-морском министерстве оказался английский физик австралийского происхождения Гарри Стюарт Уилсон Мэсси, в 1945 г. ставший деканом физического факультета Юниверсити-колледжа Лондонского университета. Как-то Мэсси дал Крику почитать книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь?». Другой экземпляр этой книги Мэсси одолжил Морису Уилкинсу, который был правой рукой Джона Тертона Рэндалла, возглавлявшего отдел биофизики Совета по медицинским исследованиям в Королевском колледже Лондона {87} . По совету Мэсси Крик свел знакомство с Уилкинсом и подружился с ним. Они были сверстниками (и скончались оба в 2004 г.), каждый из них развелся с первой женой и отказался от забот о первенце-сыне, и мысли обоих занимали структура и функционирование генов. Однажды Крик попросился работать в лаборатории Рэндалла, но тот решительно отказал. Крика не принял и Джон Десмонд Бернал, занимавшийся рентгеновской кристаллографией в той самой лаборатории Беркбек-колледжа Лондонского университета, в которую в 1949 г. не взяли Розалинд Франклин (правда, ее-то весной 1953 г. все-таки пригласили туда) {88} .

85

Ridley, Francis Crick, 23.

86

Crick, What Mad Pursuit, 15.

87

V. V. Ogryzko, "Erwin Schrodinger, Francis Crick, and epigenetic stability," Biology Direct 3 (April 17, 2008): 15, doi:10.1186/1745–6150–3-15.

88

Crick, What Mad Pursuit, 19–23; Brenda Maddox, Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA (New York: HarperCollins, 2002), 105.

Затем Крик попытался получить стипендию для завершения диссертации под эгидой Совета по медицинским исследованиям. Его заявка начиналась изложением масштабных и блестящих планов. Конкретной областью, наиболее его увлекавшей, он назвал разницу между неживым и живым на примере белков, вирусов и бактерий, а также структуру хромосом, конечной же целью – описание этих биологических объектов в аспекте пространственного распределения атомов, из которых они состоят. В заключение Крик предлагал назвать очерченное им направление исследований химической физикой биологии {89} .

89

Заявка Фрэнсиса Крика на оплату обучения лабораторным методам. 7 июля 1947 г. (Medical Research Council, Francis Crick Personal File, FD21/13), Национальный архив Великобритании (British National Archives); Olby, Francis Crick, 69–90; Ridley, Francis Crick, 26.

Чтобы получить стипендию, Крик прошел собеседование с работавшим в Кембридже Арчибальдом Хиллом, который занимался физиологией мышечной деятельности и в 1922 г. получил Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Хилл горячо одобрил его кандидатуру и устроил Крику встречу с могущественным секретарем Совета по медицинским исследованиям Эдвардом Мелланби {90} , открывшим витамин D и его роль в предотвращении рахита. Того тоже впечатлили энергия и широта познаний молодого человека. Проговорив с Криком меньше часа, он посоветовал ехать в Кембридж, где найдется соответствующий ему уровень {91} . После собеседования Мелланби начертал на заявлении Крика в Совет по медицинским исследованиям: «Мне очень понравился этот человек» {92} .

90

H. H. Dale, "Edward Mellanby, 1884–1955," Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 1 (1955): 192–222.

91

Crick, What Mad Pursuit, 19.

92

Эдвард Мелланби о встрече с Фрэнсисом Криком: Edward Mellanby, memorandum of a meeting with Francis Crick, July 7, 1947, Medical Research Council, Francis Crick Personal File, FD21/13, Национальный архив Великобритании (British National Archives); Olby, Francis Crick, 69.

Первые два года в Кембридже (1947–1949) Крик работал в Лаборатории Стрейнджуэйса – так стали называть Кембриджскую научно-исследовательскую клинику, основанную врачом-патоморфологом Томасом Стрейнджуэйсом для изучения ревматоидного артрита. Там занимались в основном культурами тканей и органов, а также гистологией и цитологией. На тот момент, когда Крик пришел в Лабораторию Стрейнджуэйса, ее возглавляла выдающийся зоолог Хонор Фелл – одна из немногих женщин, занимавших руководящую научную должность в Великобритании того времени {93} . По воспоминаниям Крика, там он занимался физическими свойствами цитоплазмы. «Меня не особенно интересовала эта проблема, – признавал он, – но это был идеальный вариант, поскольку разбирался я только в магнетизме и гидродинамике». В итоге его работа оказалась достаточной для публикации в журнале Experimental Cell Research; так появились две первые научные статьи Крика, в одной из которых описывались эксперименты, а другая была теоретической {94} .

93

Архив лаборатории Стрейнджуэйса (Кембриджская научно-исследовательская клиника), 1901–1999, PP/HBF, Honor Fell Papers, Wellcome Library, London; L. A. Hall, "The Strangeways Research Laboratory: Archives in the Contemporary Medical Archives Centre," Medical History 40, no. 2 (1996): 231–38.

94

Crick, What Mad Pursuit, 22; F. H. C. Crick and A. F. W. Hughes, "The Physical properties of cytoplasm. A Study by means of the magnetic particle method. Part I. Experimental," Experimental Cell Research 1 (1950): 3–90; F. H. C. Crick, "The Physical properties of cytoplasm. A Study by means of the magnetic particle method. Part II. Theoretical Treatment," Experimental Cell Research 1 (1950): 505–33.

На второй год работы Крика в Лаборатории Стрейнджуэйса Фелл предложила ему выступить с небольшим докладом о наиболее важных проблемах молекулярной биологии перед группой исследователей, прибывших в Кембридж. «Гости собрались, в ожидании навострив ручки и карандаши, – вспоминал он, – но по мере того, как я говорил, отложили их. Очевидно, они сочли то, что я рассказывал, недостаточно серьезным, не более чем ненужными домыслами. Однако в какой-то момент они все-таки кое-что записали, а именно, когда я сообщил нечто фактическое – что воздействие рентгеновского излучения вызывало резкое уменьшение вязкости раствора ДНК». Пересказывая эту историю в возрасте 72 лет, Крик не был уверен, что может доверять своей памяти. Никаких записей от того выступления не сохранилось, и Крику осталось лишь предполагать, что он говорил о важной роли генов в репродукции, о необходимости установить их молекулярную структуру, о том, что они, вероятно, состоят из ДНК (по меньшей мере частично) и что гены могли бы управлять синтезом белков, возможно, при посредничестве РНК {95} .

95

Crick, What Mad Pursuit, 22.

Диплом Кембриджского университета являлся для Крика последним и единственным шансом стать великим ученым, и он преисполнился решимости выжать из этого шанса все возможное. Понимая, что у него нет будущего в Лаборатории Стрейнджуэйса, Крик убедил Э. Мелланби в необходимости перехода в другое место. Несколько телефонных звонков – и его перевели в биофизический отдел Кавендишской лаборатории под руководство Макса Перуца и его помощника Джона Кендрю {96} . Крику поручалось участвовать в определении молекулярной структуры гемоглобина и миоглобина; в свою очередь, Перуц брался содействовать Крику в получении степени PhD [13] {97} .

96

Olby, Francis Crick, 147.

13

Об ученых степенях в зарубежных странах см., напр.: cyberleninka.ru/article/n/uchenye-stepeni-i-zvaniya-v-zarubezhnyh-stranah-obschee-i-osobennoe/viewer. – Прим. ред.

97

Francis Crick, "Polypeptides and proteins: X-ray studies," диссертация на соискание степени PhD (Гонвилл-энд-Киз-колледж, Кембриджский университет), июль 1953 г. FCP, PPCRI/F/2, https://wellcomelibrary.org/item/b18184534.

Первое посещение Криком Кавендишской лаборатории началось обескураживающе. Поезд долго тащился из Лондона, и Крик, спрыгнув наконец с платформы крохотной железнодорожной станции Кембриджа, вознаградил себя тем, что взял такси. Его переполняло воодушевление серьезного студента на пороге настоящей научной карьеры. При мысли о том, что ему предстоит работать в лучшем в мире научном учреждении, участился пульс. Уложив саквояж и устроившись на сиденье, Крик сказал таксисту: «Отвезите меня в Кавендишскую лабораторию». Таксист обернулся и воззрился на него через стекло, отделявшее место водителя от салона: «Где это?» Крик растерялся и не сразу понял, что далеко не все так же увлечены наукой, как он. Порывшись среди бумаг в своем потрепанном портфеле, он отыскал листок с адресом и сообщил, что им надо на улицу Фри-Скул-лейн. Водитель сообразил, что это недалеко от Рыночной площади, развернулся в нужном направлении и поехал к месту назначения {98} .

98

Crick, What Mad Pursuit, 40.

С конца XIX до середины ХХ в. физикой занимались всерьез в первую очередь в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, а все остальные возможности были равно второсортными {99} . Резонно считать, что современная физика началась в Кембридже. В Тринити-колледже учился и долгие годы работал Исаак Ньютон, написавший знаменитый труд «Математические начала натуральной философии» (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), где сформулированы закон всеобщего тяготения и другие основы классической физики. В 1874 г. здесь устроили лабораторию и назвали ее в честь гениального затворника Генри Кавендиша (1731–1810), который открыл «горючий воздух» (то есть водород), измерил силу взаимного притяжения масс и получил точное значение гравитационной постоянной.

99

См.: Malcolm Longair, Maxwell's Enduring Legacy: A Scientific History of the Cavendish Laboratory (Cambridge: Cambridge University Press, 2016); J. G. Crowther, The Cavendish Laboratory, 1874–1974 (New York: Science History Publications, 1974); Thomas C. Fitzpatrick, A History of the Cavendish Laboratory, 1871–1910 (London: Longmans, Green and Co., 1910); Dong-Won Kim, Leadership and Creativity: A History of the Cavendish Laboratory 1871–1919 (Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2002); John Finch, A Nobel Fellow on Every Floor: A History of the Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology (Cambridge: MRC/LMB, 2008); Egon Larsen, The Cavendish Laboratory: Nursery of Genius (London: Franklin Watts, 1952); Alexander Wood, The Cavendish Laboratory (Cambridge: Cambridge University Press, 1946); Basil Mahon, The Man Who Changed Everything: The Life of James Clerk Maxwell (Chichester, UK: John Wiley and Sons, 2004).

Первым руководителем Кавендишской лаборатории был шотландец Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879). Впечатляющие седоватые бакенбарды и жесткая раздвоенная борода придавали ему вид диккенсовского персонажа. Еще во время учебы Максвелл решил посвятить себя изучению физического мира, несмотря на то что для этого пришлось отказаться от христианских догматов, сформировавших его мировоззрение {100} . На этом пути ему удалось многое. В частности, он математически описал, как электрические заряды и токи создают электрические и магнитные поля; эти формулы известны под названием «уравнения Максвелла». Также его исследовательский подход вернул в физику аристотелевский мысленный эксперимент; позже в работах Эйнштейна, Бора, Гейзенберга, Шрёдингера и других ученых этот метод, ставший своего рода искусством, создал основу теоретической физики {101} .

100

Письмо Джеймса Максвелла Л. Кэмпбеллу; см.: Lewis Campbell and William Garnet, The Life of James Clerk Maxwell, with a selection from his correspondence and occasional writings and a sketch of his contributions to science (London: Macmillan, 1882), 178.

101

Mahon, The Man Who Changed Everything.

Студенты Кембриджского университета называли Кавендишскую лабораторию «центр всего физического». Она занимала трехэтажное здание из известняка, кирпича и сланца с множеством готических арок и узких лестниц. Внутри размещались лекторий с крутым амфитеатром на 180 мест, профессорские кабинет и лаборатория, а также мастерская; этажом выше – тесное помещение для оборудования и студенческая лаборатория; на верхнем этаже было помещение для экспериментов с электричеством {102} .

102

Longair, Maxwell's Enduring Legacy, 55–60.

Максвелла, скончавшегося в возрасте 48 лет, сменил в 1879 г. Джон Уильям Стратт, лорд Рэлей, который в 1904 г. получил Нобелевскую премию по физике за исследование плотности наиболее распространенных газов и за открытие аргона. Денежную составляющую премии он пожертвовал на восстановление обветшавшей Кавендишской лаборатории. В 1882 г. Стратт ввел знаменательное новшество – разрешил посещать занятия женщинам. Через полвека этот шаг к равноправию сыграет огромную роль в жизни Розалинд Франклин.

Поделиться с друзьями: