Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК - Маркел Ховард

Затем последовал ужин с хорошим другом Крика, математиком Георгом Крайзелем, любимым учеником Людвига Витгенштейна, в ресторане Mitre, популярном уже 600 лет. Бутылки кларета помогли не обращать внимания на посредственную кухню. Крайзель доминировал в разговоре, рассуждая с сильным австрийским акцентом о том, как делать деньги на перепродаже валют стран послевоенной Европы. Подобные разговоры наводили на Уотсона скуку, но он оживился, когда к ним присоединился Аврион Митчисон. Извинившись перед сотрапезниками, Уотсон и Митчисон отправились по средневековой улице домой к Уотсону. По пути Джеймс как бы невзначай сказал, что пока не знает, где будет праздновать Рождество, в надежде получить приглашение в роскошный дом Митчисонов на юго-западной оконечности полуострова Кинтайр в шотландском графстве Аргайл. Он даже намекнул насчет приглашения для своей сестры, чтобы избавить ее от ухаживаний датского актера, которого Уотсон ревниво не одобрял. Вот как он вспоминал эту беседу: «Я пребывал в приятном опьянении и пространно говорил о возможностях, которые возникнут с открытием структуры ДНК»{664}.

9 декабря 1951 г. Уотсон написал Максу Дельбрюку о Крике, своих новых научных контактах и приятностях времяпрепровождения в профессорском зале Модлин-колледжа. Он сообщил, что там нельзя разговаривать за завтраком, а «впечатление от портвейна после обеда за столом для почетных гостей очень трудно описать, но невероятно увлекательно испытывать», и посетовал на тщетность поиска там женской компании: «Как вы, без сомнения, догадываетесь, женщины в Кембридже и Оксфорде большая редкость, так что требуется большая изобретательность, чтобы отыскать жизнерадостных и хорошеньких девушек для вечеринок». Перед самой подписью он упомянул о существенном: «О своей научной работе я напишу позже, когда получу какие-то результаты. Мы считаем, что структура ДНК может быть раскрыта совсем скоро. Время покажет. В настоящее время мы весьма оптимистичны. Наш подход полностью игнорирует данные рентгеновской кристаллографии»{665}.

[15]

Модель мечты

Как всегда, мне было очень интересно смотреть на Крика в деле. Я очень уважаю и Розалинд, и Уилкинса, и Крика, но Крик – это фейерверк, наблюдать его в научной дискуссии потрясающе, он великолепен, даже еще лучше, у него подвижный, как ртуть, стремительный ум. Эта встреча – величайшее удовольствие, но было и трудновато, потому что Розалинд не любила раскрывать карты, не пришив последнюю пуговицу на мундир последнего павшего солдата, чтобы можно было выставить строем их всех, живых и мертвых, и устроить им смотр. А тут выскакивает этот парень со своей моделью… в общем, она не сочла ее верной.

Уотсон и Крик вернулись в Кембридж ранним вечером в воскресенье, 25 ноября. Утром в понедельник Уотсон вяло спустился по узкой лестнице из своей унылой спальни в кухню дома Джона и Элизабет Кендрю. Пробормотав приветствие, он поведал им о новых мыслях про ДНК{667}. Джон Кендрю равнодушно взглянул на него сквозь стекла очков в черной пластмассовой оправе. Причина отсутствия интереса была очевидна: Кендрю восхищался Криком, но прекрасно знал многочисленные яркие примеры его попаданий пальцем в небо, так что вернулся к статье о новом правительстве тори{668} в The Times, невозмутимо допил чай и откланялся, собираясь удалиться в свои средневековые покои в Питерхаус-колледже.

Элизабет Кендрю, давно привыкшая к роли группы поддержки при своем ученом супруге, восторженно захлопала в ладоши и предложила Уотсону рассказать побольше. Но ему быстро наскучило ее общество, поскольку Элизабет только и могла, что кивать в ответ на поток его объяснений. Джеймс поспешно простился и помчался в Кавендишскую лабораторию, чтобы снова «играть» своими молекулярными моделями, перебирая варианты структуры{669}.

Энн Сейр представляет события, предшествовавшие открытию структуры ДНК, состязанием не только личностей, но и двух разных подходов к определению молекулярной структуры{670}. Франклин предпочитала анализ дифракционных рентгенограмм, который требовал большой и трудной работы и занимал много времени. Уотсон и Крик следовали путем построения моделей, впервые успешно примененным Полингом и предполагавшим множество индуктивных умозаключений, что в принципе рискованно.

С одной стороны, в случае относительно простых органических соединений, например пенициллина, дифракционные картины получаются четкие и определить местоположение составляющих молекулу атомов гораздо легче, чем в случае сложных полимерных молекул, рентгенограммы которых, как правило, менее резкие, рефлексы размытые, положение атомов менее упорядочено. По словам Дороти Ходжкин, дифракционные эффекты на фибриллярных структурах, таких как волос или ДНК, более ограниченны, и применить к ним прямые методы определения структуры невозможно{671}. Розалинд Франклин столкнулась с колоссальными трудностями при использовании данных рентгеновской кристаллографии для расшифровки структуры ДНК. Но Джон Рэндалл и взял ее в свою группу для решения именно этой задачи.

С другой стороны, построить модель молекулы несопоставимо сложнее, чем модель автомобиля или самолета. Детали конструктора неизвестны, инструкция не прилагается, сама реальная конструкция невидима для человеческого глаза. Нужно установить углы и длины связей, симметрию, масштаб и, наконец, соответственно всему этому разместить атомы. Притом, чтобы доказать адекватность модели, нужно получить данные опять-таки рентгеновской кристаллографии. Как отметила Энн Сейр, если о веществе ничего не известно, построить модель просто невозможно; если известно слишком мало, то любая модель будет неопределенной, неоднозначной и полноценно проверить ее не получится{672}.

Какой же метод выбрать? С научной точки зрения надежнее применить оба подхода: сначала собрать данные (множество дифракционных картин), проанализировать их с помощью математических методов и потом построить пространственную модель структуры. Франклин не пугала такая монотонная, трудоемкая и долгая работа, чего нельзя сказать об Уотсоне и Крике. Как считает Дороти Ходжкин, Франклин слишком связала себя тем, что полагала необходимым в первую очередь собрать точные данные о ДНК, а уже на их основании строить модель: «Для нее было естественно отложить моделирование до тех пор, пока не будет завершен сбор данных и пока она не извлечет из них всю возможную информацию, что сузило бы выбор моделей». Если бы Ходжкин вовремя дала Франклин совет, то, вероятно, сказала бы – более чем за год до того, как Уотсон и Крик открыли двойную спираль, – что информации о геометрии азотистых оснований, сахарных остатков и фосфатных групп достаточно для того, чтобы построить модель{673}.

Не имея доступа к данным Франклин, Уотсон и Крик стали штурмовать собственные баррикады. Первая проблема заключалась в том, что в Кавендишской лаборатории не было нужного количества качественных металлических деталей – «атомов» и «связей» – для моделирования. В относительно недавнем прошлом любая серьезная химическая и физическая лаборатория имела хорошо оборудованную мастерскую с целым штатом стеклодувов, слесарей, инструментальщиков и других умельцев, которые изготавливали приборы, придуманные учеными для своих экспериментов. Года за полтора до описываемых событий Кендрю занялся моделированием полипептидных цепей, и с тех пор осталось множество «атомов» углерода, азота и водорода и комбинаций из них, которые входят в состав аминокислот, но того, что, помимо этого, нужно для моделирования ДНК, а именно «атомов» фосфора и деталей, изображающих азотистые основания, не было. На создание недостающих элементов конструктора могли уйти недели, а Уотсон и Крик не хотели терять времени{674}.