Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК - Ховард Маркел Страница 8

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}.

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}.

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» (Philosophiæ 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.

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}.

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}.

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.

В 1884 г. очередным профессором Кавендишской лаборатории был назначен Джозеф Джон Томсон. Худощавый, с залысинами и растрепанными моржовыми усами, внешне он больше походил на банкира, чем на физика. Этот пост он занял в возрасте всего лишь 28 лет. Увы, выдающийся ученый был очень неуклюжим, и его сотрудникам приходилось прилагать большие усилия, чтобы защитить от шефа хрупкое лабораторное оборудование. Томсон открыл электрон и установил его массу и заряд, что было огромным достижением, заложившим основы понимания химических связей на молекулярном и атомном уровнях. На работах Томсона базируется разработка множества современных вещей: источников питания, искусственного освещения, радио, телевидения, телефона, компьютера и интернета.

В 1919 г. Томсона сменил «отец ядерной физики» Эрнест Резерфорд, приехавший в Кембридж из Новой Зеландии. Он открыл искусственное расщепление атома и протон, создал концепцию радиоактивности, сформулировал закон радиоактивного распада. Человек богатырского здоровья, он за работой насвистывал, а в моменты особого воодушевления напевал гимн «Вперед, Христово воинство» Артура Салливана{103}. В честь Резерфорда назван 104-й элемент Периодической системы химических элементов (таблицы Менделеева). И Томсон, и Резерфорд удостоились Нобелевской премии по физике (1906 и 1908 гг. соответственно). Примерно в то же время Джеймс Чедвик, руководивший колледжем Гонвилл-энд-Киз Кембриджского университета и работавший в Кавендишской лаборатории, открыл нейтрон. Он стал нобелевским лауреатом по физике в 1932 г.

Из руководителей Кавендишской лаборатории для изучения ДНК наибольшую роль сыграл Уильям Лоуренс Брэгг, возглавлявший ее с 1938 по 1953 г. Он был приглашен в Кембриджский университет в возрасте 39 лет, но на тот момент не имел опыта ни преподавания физики, ни руководства крупным подразделением{104}. Совместно со своим отцом, Уильямом Генри Брэггом, он заложил основы нового аналитического метода – рентгеновской кристаллографии, за что в 1915 г. они получили Нобелевскую премию по физике (единственный случай, когда эту честь разделили отец и сын){105}. Дифракция рентгеновского излучения на кристалле описывается уравнением Брэгга[14]. В Кембридже ему была поручена модернизация Кавендишской лаборатории, чего не удалось осуществить Резерфорду. С учетом интересов Уильяма Лоуренса Брэгга фокус исследований сместился с ядерной физики к рентгеноструктурному анализу. Он стал превосходным администратором, прославившись как тактичностью, так и лидерскими качествами. Несмотря на последствия Великой депрессии и две мировые войны, Брэгг преобразовал Кавендишскую лабораторию в научный центр мирового класса{106}.

Первым делом Брэгг занялся изношенным и устаревшим оснащением лаборатории. К концу 1930-х гг. там было слишком много сотрудников и недостаточно места для экспериментов. В 1936 г. Брэгг сумел убедить автомобильного магната Герберта Остина пожертвовать 250 000 фунтов на постройку нового крыла, которое за это назвали в его честь. Остиновское крыло представляло собой сугубо утилитарную четырехэтажную коробку из светлого серо-коричневого кирпича. Невзрачное с виду здание дало лаборатории 90 новых помещений, в том числе 31 для исследований и 13 под кабинеты; там также имелись стеклодувный цех, механическая мастерская, библиотека, комната отдыха («чайная») и специальная мастерская для тонких операций, требующих высочайших технических навыков{107}. Именно в этом здании Уотсон и Крик работали над структурой ДНК в 1951–1953 гг.

Прямолинейному оптимисту Крику не хватало тормоза между великолепными мозгами и говорливым ртом. В нем сочетались остроумие Оскара Уайльда, авторитарность профессора Генри Хиггинса из «Пигмалиона» Бернарда Шоу и – для полноты картины – чуть-чуть гениальности Альберта Эйнштейна{108}. По словам биографа Розалинд Франклин Энн Сейр, самомнение Крика было сверхчеловеческим{109}. Легко терявший интерес и склонный переходить от одного проекта к другому, не делая ничего существенного для своей диссертации, он не мог не навлечь на себя недовольство Брэгга. Крик почти всегда доминировал в разговоре бесконечным потоком свободных, в духе Джойса, ассоциаций, идей и теорий. Он потрясающе разбирался в биофизике, в том числе на молекулярном уровне. Часто он с такой точностью и решительностью набрасывался на проекты других исследователей, что многие опасались обсуждать с ним свою работу, чтобы он не присвоил их интеллектуальную собственность. Фрэнсис причислял себя к теоретикам, выдвигающим великие идеи, а не к экспериментаторам, которых считал поденщиками, существующими лишь для того, чтобы доказывать великие идеи гениев вроде него. Мало кто из коллег Крика был способен достаточно внимательно выслушивать его бесконечные научные монологи, молча вникать в них и выуживать удачные мысли. Как отметил в 1963 г. писатель Ангус Уилсон, «все эти бесконечно