Текст книги "От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной"

Жизнь в эпоху маккартизма

В атмосфере холодной войны, которая наступила после Второй мировой, а особенно – после принятия Закона о внутренней безопасности 1950 года, служба виз и регистраций при Госдепартаменте США получила практически неограниченное право отказывать в выдаче заграничного паспорта любому, у кого, на ее вкус, будут слишком левые взгляды. В январе 1952 года Полинг подал документы на новый заграничный паспорт, поскольку в мае того же года собирался участвовать в собрании Королевского общества в Лондоне. И Полинга, и Кори пригласили туда рассказать о своих исследованиях белков и об альфа-спирали, а Полинг собирался воспользоваться случаем, раз уж он окажется в Европе, и посетить несколько университетов в Испании и Франции. Поэтому дальнейшие события были для него как гром среди ясного неба. Четырнадцатого февраля 1952 года глава службы виз и регистраций Рут Б. Шипли отправила Полингу письмо[231]231
  Весь этот эпизод подробно описан в Hager 1995, p. 400–407. Общая антикоммунистическая атмосфера того времени описана яркими, запоминающимися красками, например, у Caute 1978.


[Закрыть], которое никак нельзя было считать валентинкой. Она сообщила, что в выдаче паспорта ему отказано, поскольку у Госдепартамента сложилось впечатление, что его поездка «не послужит на благо интересам Соединенных Штатов».

Конечно, если учесть тогдашнюю обстановку, а также то, что Полинг постоянно выступал с пацифистскими речами, активно протестовал против ядерного оружия и заявлял, что «мир стоит на распутье, которое ведет либо к счастливому будущему всего человечества, либо к полной гибели цивилизации», пожалуй, не стоит удивляться, что Шипли решила, будто «есть все основания полагать, что доктор Полинг – коммунист».

Поначалу Полинг решил, что отказ – это просто досадная неурядица, и был убежден, что этот вопрос удастся легко уладить. Чтобы ускорить события, он тут же отправил письмо президенту США[232]232
  Письмо Гарри Трумэну датировано 29 февраля 1952 года.


[Закрыть], приложив копию удостоверения к медали «За заслуги», полученной в 1948 году. Удостоверение было подписано президентом Гарри Трумэном. Полинг с досадой писал: «Я уверен, что моя предполагаемая поездка не причинит нашему народу ни малейшего вреда». Секретарь президента учтиво ответил, что они обратились в паспортную службу с просьбой пересмотреть решение. Однако решение осталось прежним. В апреле Полинг понял, что время уходит, и предпринял решительные действия. Во-первых, он обратился к юристу. Во-вторых, он направил в службу виз и регистраций всевозможные клятвы в верности государству и нотариально заверенные заявления, что он вовсе не коммунист. Наконец, он записался на прием лично к Рут Шипли. Все это ни к чему не привело. Двадцать восьмого апреля Полинг получил окончательный отказ, а на следующий день уведомил оргкомитет Королевского общества, что на конференцию приехать не сможет.

Нетрудно догадаться, что все эти коллизии с отказом в получении паспорта взбесили мировую научную общественность[233]233
  «The New York Times» напечатала несколько статей по этому поводу, а впоследствии в свете сложностей с выездом у Полинга выступила с критикой паспортной симстемы США в целом в статье под названием «Затруднения доктора Полинга», опубликованной 19 мая 1952 года. «Washington Post» 13 мая 1952 года опубликовала статью «Известный химик Полинг получил отказ в выдаче паспорта», а «Chicago’s Sun Times» 14 мая 1952 года – статью «У Америки тоже есть железный занавес».


[Закрыть]. Англичанин сэр Роберт Робинсон, лауреат Нобелевской премии, написал в лондонскую «Times» письмо, где сообщал, что эта история «ужаснула» его. Письма протеста писали выдающиеся американские и английские ученые, в число которых входили физики Энрико Ферми и Эдвард Теллер, биолог Гарольд Юри и кристаллограф Джон Бернал, а французские биохимики избрали Полинга «почетным президентом» Международного биохимического конгресса, который прошел в Париже в июле того же года.

В конце концов международное давление оказало нужное воздействие. Когда в июне Полинг снова подал документы на получение паспорта, Госдепартамент отменил решение Шипли, и 14 июля (в День взятия Бастилии, кстати!) Полинг отправился во Францию и Англию.

Помимо политического резонанса, у истории с паспортом были и чисто научные последствия. Кори, который попал на конференцию Королевского общества, воспользовался случаем и посетил лабораторию Розалинды Франклин. Там ему показали отменные рентгеновские снимки, которые получила Франклин. Однако Кори, судя по всему, не понял с первого взгляда всего их значения, поскольку Полингу он ничего важного не сообщил. О том, что было бы, если бы Полинг смог поехать на конференцию и сам увидел эти снимки, написаны целые тома. На самом деле все эти тома не имеют к делу никакого отношения. Полинг имел прекрасную возможность посетить Королевский колледж всего через два с половиной месяца после конференции, поскольку летом 1952 года провел в Англии целый месяц, однако он решил этого не делать. По одной простой причине: главным для Полинга по-прежнему было убедить всех в том, что его модель альфа-спирали для белковых молекул верна, а о ДНК он особенно не задумывался. Как обнаружилось впоследствии, знающий человек увидел бы на снимках Розалинды Франклин, в особенности на снимке № 51, который ждала заслуженная слава, все признаки двойной спирали.

Был и еще один важный факт, касающийся ДНК, о котором Полингу сообщали, однако он то ли забыл о нем, то ли не усвоил его. Эти сведения относились к основаниям в нуклеотидах. Об этом стоит рассказать подробнее – и этот курьезный случай ясно показывает, как излишняя эмоциональность мешает подчас даже тем процессам, которые должны подчиняться чисто научному обоснованию.

В 1947 году, на следующий день после Рождества, Полинг с семьей направлялся в Европу, где ему предстояло полгода провести в Оксфорде. Они путешествовали на борту знаменитого корабля «Queen Mary». По воле случая на том же судне оказался и американский биохимик австрийского происхождения Эрвин Чаргафф, который заинтересовался нуклеиновыми кислотами еще в годы войны, и они с Полингом вскоре встретились на верхней палубе. К несчастью, по выражению биолога Алекса Рича[234]234
  Беседа с автором 15 ноября 2010 года.


[Закрыть], Чаргафф был «страшно настырным типом», а Полингу это оказалось некстати: он был в целом человек довольно легкий и к тому же предвкушал приятный отдых. Вот почему Полинг не только пропустил мимо ушей оживленный рассказ Чаргаффа о его научных результатах, но и впоследствии, похоже, не обратил внимания на важную статью Чаргаффа о нуклеиновых кислотах. В этой статье, опубликованной в 1950 году[235]235
  Chargaff 1950, а также Chargaff, Zamenhof, and Green 1950.


[Закрыть], Чаргафф описал примечательное соотношение между количеством оснований в ДНК. Он доказал, что на любом участке ДНК количество молекул аденина (обычно его обозначают А) в точности равно количеству молекул тимина (Т). Подобным же образом количество единиц гуанина (G) всегда равно количеству единиц цитозина (С). Так вот, этот важнейший ключ к структуре ДНК – то, что количество А равно количеству Т, а количество G количеству С – Полинг совершенно упустил из внимания. Если бы он об этом вспомнил, история изучения ДНК, вероятно, пошла бы по другому пути.

После поездки в Англию и Францию летом 1952 года Полинг вернулся в Калифорнийский технологический институт; это было в сентябре. Однако и тогда он еще не был готов полностью погрузиться в изучение ДНК. В Англии он побеседовал с Криком, и у него появилась идея, как найти ответ на загадку периода в 5,1 ангстрем на снимках белковых молекул. Как часто случается в мире науки, Полинг и Крик решили эту задачу независимо – и оба показали, что сама альфа-спираль может формировать скрученные, будто канат, структуры. Казалось, забрезжил свет в конце тоннеля, но даже Полинг в то время еще не предвидел, что гонка за ДНК вышла на финишную прямую.

Тройная спираль

Поездка во Францию подарила Полингу еще одну подсказку, что, вероятно, главный генетический материал – это ДНК. Американский микробиолог Альфред Херши в своем докладе на международной конференции по бактериофагам в Ройомоне под Парижем. Херши и его сотрудница Марта Чейз[236]236
  Hershey and Chase 1952.


[Закрыть] пометили ДНК и белок бактериофага Т 2 (вируса) радиоактивными фосфором и серой соответственно. Затем они заразили бактерии этим бактериофагом и смогли показать, что генетический материал, заразивший бактерии, был, скорее всего, ДНК, а не белком. Белковая оболочка вируса оставалась вне клетки бактерии и не играла в заражении никакой роли. Это убедило не всех. Да и сам Херши осторожно оговаривался, что еще неясно, имеют ли его результаты какое-либо фундаментальное значение. А вот Джеймс Уотсон, с другой стороны, тоже побывал в Ройомоне – и, уже давно будучи специалистом по ДНК, вполне поверил в эти результаты.

Полинг вернулся к работе над ДНК лишь в конце ноября 1952 года. Подтолкнул его к этому интереснейший семинар, который провел в Калифорнийском технологическом институте биолог Робли Уильямс. Уильямс показал изумительно четкие изображения соли нуклеиновой кислоты – химической родственницы ДНК, – полученные при помощи электронного микроскопа[237]237
  Опубликованы в Williams 1952.


[Закрыть]. Для Полинга изображения длинных цилиндрических нитей в сочетании с рентгеновскими снимками Астбери, судя по всему, стали решающим доводом в пользу спиральной модели молекулы – если ему еще требовались решающие доводы. Кроме того, из трудов Александера Тодда, специалиста по органической химии, Полингу было известно, что «каркас» молекулы ДНК состоит из перемежающихся фосфатных и сахарных фрагментов.

Вооружившись снимками Астбери, где был отчетливо виден период примерно в 3,4 ангстрема, Полинг 26 ноября занялся наконец грязной работой: стал подсчитывать параметры структуры ДНК. На основе измерений плотности, проделанных Астбери и Белл[238]238
  Пример снимка дифракции на волокнах ДНК, полученного Флоренс Белл в лаборатории Астбери, можно посмотреть в виртуальном собрании Лидского университета по адресу http://www.leeds.ac.uk/heritage/Astbury/Bell_Thesis/index.html; на основе данных этих снимков опубликованы статьи Astbury and Bell 1938 и Astbury and Bell 1939.


[Закрыть], и расчетов диаметра нити, которые проделал Уильямс, Полинг приблизительно оценил, что длина одного остатка по оси волокна составляет 1,12 ангстрем, то есть практически точно треть периода на рентгеновском снимке (3,4 ангстрема). Это и подтолкнуло его к неожиданному выводу: «Цилиндрическая молекула состоит из трех цепочек, обернутых друг вокруг друга… и каждая цепочка формирует спираль»[239]239
  Pauling and Corey 1952.


[Закрыть]. Иначе говоря, Полинг убедил себя, что спираль из двух нитей даст недостаточную плотность, и предпочел архитектуру из трех переплетенных спиралей. Эта структура и стала известна как тройная спираль.

Следующей задачей, с которой предстояло разобраться, была природа собственно «каркаса» конструкции из трех спиральных цепочек. Вопрос состоял в том, какой из трех известных компонентов нуклеотидов (основания, сахара или фосфатные группы) формирует этот «каркас». Полинг и Кори решили прибегнуть к методу исключения.

«По причине разнородности пурино-пиримидиновую группу [основания] невозможно уложить вдоль оси спирали так, чтобы могли создаваться необходимые связи между остатками сахаров и фосфатными группами. Кроме того, маловероятно, чтобы ядро молекулы составляли сахара… форма ее… такова, что плотно уложить подобные группы вдоль оси спирали затруднительно, и не удалось обнаружить никакого приемлемого способа их уложить… Мы делаем вывод, что «ядро» молекулы, вероятно, сформировано из фосфатных групп[240]240
  Ibid.


[Закрыть]. (Выделено мной. – М. Л.)»

Теперь общая картина выглядела примерно следующим образом: фосфатные группы были расставлены по оси спирали, их окружали сахара, а основания радиально торчали наружу. Тройная спираль молекулы держалась на водородных связях между фосфатными группами разных цепочек.

Выглядело это многообещающе, однако Полинг заметил и недочеты. Трем цепочкам фосфатов в центре молекулы было так тесно, что это было похоже на соревнование, сколько человек удастся втиснуть в телефонную будку. Полинг знал, что фосфатный ион имеет форму тетраэдра: в центре – атом фосфора, а его окружают четыре атома кислорода, расположенные на вершинах пирамиды. Весь декабрь Полинг, Кори и химик Вернер Шомакер пытались так и сяк сплющить, скрутить и смять эти тетраэдры, чтобы они лучше помещались в структуру молекулы. В процессе Полинг руководствовался той же интуицией, которая недавно обеспечила ему триумфальный успех с альфа-спиралью. Он был убежден, что если ему удастся найти структурно-химическое решение, в целом соответствующее рентгеновским данным, все остальные проблемы решатся сами собой, дайте только срок. Например, оставался вопрос, как такая модель допускает существование натриевой соли ДНК, поскольку места для ионов натрия в центре точно не оставалось. Ответа на этот вопрос Полинг не знал, но предполагал, что ответ придет, как только прояснится общая архитектура. Трудился он не покладая рук, день и ночь. В Рождество он даже собрал коллег в своей лаборатории на неофициальную презентацию модели[241]241
  Judson 1996, p. 131, услышал об этой встрече со слов одного ученого, который в ту зиму работал в Калифорнийском технологическом институте. Если вспомнить политические неприятности, которые были тогда у Полинга, очевидно, что ему хотелось поднять себе настроение.


[Закрыть]. К концу месяца он решил, что в целом уловил суть. В последний день 1952 года Полинг и Кори направили в печать статью «Предполагаемая структура нуклеиновых кислот». Начиналась эта статья со слов «Нуклеиновые кислоты как составляющие живых организмов по важности сравнимы с белками». Далее следовало несколько более осторожных фраз.

«Мы предлагаем перспективную модель структуры нуклеиновых кислот… это первая точно описанная модель структуры нуклеиновых кислот, которую предложили исследователи. Структура соответствует некоторым характерным чертам рентгеновских снимков, однако точные расчеты плотности еще предстоит проделать, и правильность этой модели пока нельзя считать доказанной.»

Иначе говоря, некоторые углы еще предстояло загладить, но Полинг хотел установить свое первенство и застолбить участок.

Несмотря на довольно-таки робкую интонацию этой научной статьи, в личном общении Полинг держался гораздо самоувереннее. В письме шотландскому биохимику (впоследствии нобелевскому лауреату) Александеру Тодду, датированном 19 декабря 1952 года, Полинг писал: «Мы считаем, что открыли структуру нуклеиновых кислот. Думаю, что рукопись с описанием этой структуры мы опубликуем примерно через месяц, но я практически уверен, что структура, которую мы открыли, верна… Эта структура очень красива»[242]242
  Письмо Полинга Тодду можно найти на сайте Государственного университета штата Орегон: http://osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/corr/sci9.001.16-lp-todd-19521219.html


[Закрыть]. В тот же день он написал Генри Аллену Моу[243]243
  Это письмо также можно найти на сайте Государственного университета штата Орегон: http://osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/corr/sci14.014.7-lp-moe-19521219.html


[Закрыть], президенту фонда Гугенхейма, и повторил эту же фразу: «Я считаю, что открыл структуру нуклеиновых кислот как таковых».

Другой постоянный корреспондент Полинга, его сын Питер, по счастливой случайности, всего за несколько месяцев до этого приехал в Кембридж, чтобы работать под началом Джона Кендрю. У Питера был стол в кабинете, который он делил еще с четырьмя сотрудниками. Вот что он пишет: «Слева, у окна, сидит болтун по имени Фрэнсис Крик. Справа – стол, который иногда занимает Джим Уотсон. Еще в кабинете временно работает Джерри Донохью, которого я хорошо знаю, потому что он давно сотрудничает с Калифорнийским технологическим институтом, и, наконец, Майкл Блюм, младший сотрудник Джона Кендрю»[244]244
  Pauling, p. 1973.


[Закрыть]. В ту эпоху, до всякой электронной почты, Питер благодаря постоянной переписке с отцом стал основным каналом связи между Калифорнийским технологическим институтом и Кембриджем. Поэтому, как только Лайнус сообщил Питеру, что написал статью о структуре ДНК, тот попросил экземпляр. Это было 13 января 1953 года. В своем письме с просьбой Питер сделал приписку, которая очень красноречиво говорит, под каким давлением работали тогда английские ученые: «Сегодня мне рассказали одну историю. Знаешь, как пугают детей: “Веди себя хорошо, а то придет страшный великан и заберет тебя”. Так вот, уже больше года Фрэнсис [Крик] и все прочие то и дело приговаривают сотрудникам Королевского колледжа, которые занимаются нуклеиновыми кислотами: “Надо постараться как следует, а то нуклеиновыми кислотами, чего доброго, займется Полинг!”»[245]245
  Письмо Питера Полинга Лайнусу, Аве Хелен и Креллину Полингам: http://osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/corr/bio5.041.6-peterpauling-paulings-19530113.html


[Закрыть]

Неудивительно, что когда Питер рассказал Уотсону и Крику, что Полинг открыл структуру ДНК, у них земля ушла из-под ног. У всех сотрудников Кембриджа еще свежа была память о его триумфе с альфа-спиралью, поэтому молодые люди сразу испугались, не станет ли это катастрофическим дежавю. Двадцать третьего января Питер снова написал Лайнусу, на сей раз с жалобой: «Грустно, что здесь нет Джима Уотсона [Уотсон ненадолго уехал в Милан]. Без него скучно. Нечем заняться. Да и интересных девушек тут нет, только восторженные дурочки, которых интересует исключительно секс, причем так, вообще»[246]246
  Письмо Питера Полинга Лайнусу и Аве Хелен Полинг.


[Закрыть].

Две недели, которые прошли между тем, как Питер попросил у отца копию статьи, и прибытием рукописи, стали для Уотсона и Крика вечностью. Когда Питер наконец принес статью, Уотсон подскочил к нему, выдернул ее у него из кармана пальто и жадно пробежал краткое содержание и введение. Потом он несколько минут изучал иллюстрации – и глазам своим не верил. Структура, которую предлагал Полинг, с фосфатами в центре и основаниями снаружи, оказалась поразительно похожа на его с Криком нежизнеспособную модель. Модель Полинга была полнейшей нелепицей!

Глава 7. Чья же это ДНК?

Бедствия бывают двух видов: наши собственные несчастья и удачи ближних.

Амброз Бирс

Вывод, что модель ДНК Полинга неверна, Уотсон сделал не только потому, что она состояла из трех цепочек. Просто молекула нуклеиновой кислоты, которая получилась у Полинга, вообще не была кислотой. То есть при растворении в воде она не могла выделять ионы водорода. Атомы водорода в ней были прочно связаны с фосфатными группами, отчего те становились электрически нейтральными, в то время как в любом учебнике по элементарной химии – в том числе и в книге самого Полинга! – говорится, что фосфаты должны быть заряжены отрицательно (водный раствор кислоты сильно ионизирован). И вообще извлечь эти атомы водорода было невозможно, поскольку именно они служили своего рода замками, скрепляющими три цепочки при помощи водородных связей.

Молчать о ляпсусе подобного масштаба Уотсон и Крик, конечно, не могли. Величайший в мире химик построил совершенно несостоятельную модель, причем она была неверна не из-за какой-то биологической тонкости, а из-за дурацкой ошибки в самой что ни на есть элементарной химии. Уотсон, по-прежнему не веря своим глазам, бросился к кембриджскому химику Рою Маркхэму[247]247
  Описано в Watson 1980, p. 94.


[Закрыть] и в лабораторию органической химии – спросить там, есть ли какие-нибудь сомнения в том, что ДНК в том виде, в каком она встречается в природе, представляет собой соль кислоты. К полному удовольствию Уотсона, все подтвердили, что произошло немыслимое: Полинг грубо ошибся в элементарной химии.

В тот день осталось сделать всего две вещи. Сначала Крик бросился к Перуцу и Кендрю, чтобы убедить их, что дело не терпит отлагательства: если они с Уотсоном немедленно не примутся за свою модель, напирал он, Полинг вот-вот найдет у себя ошибку, а значит, пересмотрит свои результаты. По подсчетам Крика, на то, чтобы создать правильную модель, у них было не больше полутора месяцев. Второе, что сделали Уотсон и Крик, казалось им столь же понятным и естественным: они отправились отмечать радостное событие[248]248
  Ibid, p. 95. Уотсон пишет: «Я даже разрешил Фрэнсису заказать для меня виски вместо шерри».


[Закрыть] в паб «Орел» на Бенет-стрит. Впоследствии Уотсон вспоминал: «Поскольку за последние несколько часов мы страшно переволновались, о работе в тот день не могло быть и речи, поэтому мы с Фрэнсисом двинулись в “Орел”. Открывался паб по вечерам, и едва его двери отворились, как мы уже были там и подняли кружки за ошибку Полинга».

Как же Полинг мог так промахнуться? Почему подход к созданию моделей, который так прекрасно оправдался в случае с альфа-спиралью, оказался столь катастрофически бессилен в случае тройной спирали?

Анатомия ляпсуса

Попробуем шаг за шагом проанализировать возможные причины ошибки Полинга. Во-первых, дело было в том, сколько времени и сил он на самом деле потратил на работу над моделью ДНК. Он начал обдумывать некоторые аспекты ДНК после появления статьи Ронвина в ноябре 1951 года. Однако всерьез размышлять над этой задачей Полинг начал лишь через год, в ноябре 1952 года. А статья у него была готова всего через месяц – к концу декабря 1952 года! Сравните это с усердной работой над структурой полипептидов, когда он обдумывал все тонкости около тринадцати лет, несколько раз откладывал публикацию – до тех пор, пока не оказался полностью уверен, что его модель верна. Так что даже с точки зрения временных затрат напрашивается мысль, что модель ДНК была сработана наспех, кое-как. Так, судя по всему, думал и Морис Уилкинс. В интервью об истории открытия структуры ДНК он отмечал: «Полинг просто не стал стараться. Сам он, наверное, и пяти минут не думал над задачей»[249]249
  Далее Уилкинс добавил: «Он, конечно, даже не уточнял, как образуются пары, хотя об этом подробно рассказано в той статье – он ошибся почти везде». Цит. по Judson 1996, p. 80. Сам Полинг признавался Джадсону (Ibid, p. 135): «Мы работали над этой задачей без особого усердия».


[Закрыть]. К вопросу о том, почему, собственно, он так спешил и почему был так рассеян, мы еще вернемся.

Во-вторых, есть большая разница в качестве данных, на основании которых Полинг строил модель молекулы белка и модель ДНК. В случае альфа-спирали коллега Полинга Роберт Кори собрал обширный арсенал структурной информации о размерах, объемах и углах расположения отдельных составляющих молекулы. А в случае ДНК Полинг, напротив, работал практически в вакууме. Рентгеновские снимки, которые ему удалось раздобыть, были скверного качества, к тому же на них изображалась смесь форм А и В, о чем Полинг не подозревал, так что толку от них не было никакого. Хуже того, Полинг не знал, что в препаратах, с которых делались снимки, содержалось значительное количество воды. А поскольку Полинг пренебрег тем фактом, что примерно треть материала в образцах ДНК составляла вода, то неверно подсчитал плотность, а это привело его к ошибочному выводу, что цепочек в спирали три. Наконец, Кори много и подробно изучал то, из каких «кирпичиков» состоят белки, а над основаниями – составляющими частями нуклеотидов – подобной работы проделано не было.

Далее, у Полинга случилось два непостижимых провала в памяти. Один относился к соотношениям оснований, которые подсчитал Чаргафф, а другой – к принципу самокомплементарности, который сформулировал сам Полинг. Напомню, что Чаргафф обнаружил, что количество основания А равно количеству основания Т, а количество С – количеству G, так что напрашивался вывод, что основания так или иначе спарены, а значит, цепочек две, а не три. Впоследствии Полинг утверждал, что знал про эти соотношения, но забыл. Сам Чаргафф полагал, что в этом и кроется главная причина ляпсуса: «Полинг в своей структурной модели ДНК не принял в расчет мои результаты. В результате его модель была бессмысленна с химической точки зрения».

Второй провал в памяти Полинга был еще поразительнее. Вспомним, что Полинг еще в 1948 году говорил, что если гены состоят из двух частей, комплементарных друг другу, их воспроизводство получается легко и просто. В этом случае каждая из двух частей служит образцом для создания второй части, так что комплекс из двух комплементарных частей в целом может служить образцом для создания точной своей копии. Из этого принципа самокомплементарности[250]250
  Об этом упоминает сам Полинг во второй хичкоковской лекции «Химические связи в биологии», которую он прочитал в Калифорнийском университете в Беркли 20 февраля 1983 года.


[Закрыть] прямо следует, что архитектура должна состоять из двух цепочек, а конструкция из трех нитей ему явно противоречит. Однако Полинг, очевидно, ко времени построения модели ДНК начисто забыл об этом принципе.

Когда я говорил с Алексом Ричем и Джеком Дуницем[251]251
  С Алексом Ричем я беседовал 15 ноября 2010 года, с Джеком Дуницем – 23 ноября того же года.


[Закрыть], которые в это время только получили ученую степень и работали под началом Полинга, они согласились, что если бы Полинг видел рентгеновский снимок № 51 В-ДНК, который сделала Розалинда Франклин, он бы сразу понял, что молекула зеркально симметрична, а значит, ее структура не тройная, а двойная. Однако, как мы уже заметили, Полинг не предпринимал никаких усилий, чтобы взглянуть на снимки Франклин.

В январе 2011 года я спросил Джеймса Уотсона, удивился ли он, когда увидел ошибочную тройную модель Полинга. Уотсон рассмеялся: «Удивился ли я? Да чтобы Лайнус сделал подобную ошибку – такого даже в фантастическом романе не сочинишь! Едва я увидел эту структуру, как сразу подумал: “Чепуха!”»

Если пристально взглянуть на множество вышеперечисленных причин, по которым у Полинга вышло такое фиаско с этой моделью, возникает ряд вопросов на более глубоком уровне. Как объяснить спешку, очевидный недостаток усердия, забывчивость и пренебрежение самыми фундаментальными химическими законами?

На самый поверхностный взгляд спешка – это особенно странно, если принять на веру слова Питера Полинга о том, что не было никакой «гонки» к разгадке структуры ДНК. В той же занятной заметке, где Питер утверждал, что для его отца ДНК была не более чем интересным химическим соединением, он добавил: «История открытия структуры ДНК в популярной прессе описывается как “гонка за двойной спиралью”. Едва ли это было так. Гнался за ней разве что Джим Уотсон»[252]252
  Pauling, p. 1973.


[Закрыть]. Затем Питер пояснил, что «Морис Уилкинс никогда ни за кем не гонялся», а Фрэнсису Крику просто нравилось «задавать себе трудные задачки». Я спросил у Алекса Рича и Джека Дуница, как они считают, была ли гонка, и оба ответили, что нет – со стороны Полинга уж точно. Почему же тогда он так спешил публиковать результаты? «Просто у него всегда был силен дух соперничества», – предположил Рич. Это, конечно, так, однако это лишь часть объяснения, поскольку в случае альфа-спирали Полинг проявил куда больше терпения и осторожности. Парадоксально, но факт: триумф с альфа-спиралью, безусловно, поспособствовал катастрофе с тройной спиралью, поскольку Полинг решил, будто сможет повторить успех первой со второй. В этом смысле перед нами классический случай рассуждения по индукции, распространенного вероятностного метода, позволяющего строить догадки на основе накопленного опыта, – просто в данном случае Полинг слишком им увлекся.

Метод индукции применяют[253]253
  Канеман и Тверски подробно говорят об этом в цикле программных статей, см., например, Kahneman and Tversky 1973, 1982, а также Kahneman, Slovic, and Tversky 1982 и Cosmides and Tooby 1996. Отличное популярное изложение – Kahneman 2011. В книге Schulz 2010, p. 115–132, прекрасно изложены некоторые аспекты метода индукции, приводящего к ошибочным выводам.


[Закрыть] все и всегда, и почти всегда он позволяет принимать верные решения на основании сравнительно скудных данных. Предположим, я попрошу вас закончить фразу: «Шекспир был необычайно талантливый _________». Большинство, вероятнее всего, скажет «драматург», и с полным на то основанием. Хотя можно закончить фразу и словами, например, «кулинар» или «картежник», и никакого логического противоречия в этом не будет, скорее всего, верный ответ и в самом деле «драматург». Подобно опытным шахматистам, мы обычно не анализируем все возможные логичные ответы, а выбираем тот, который, по нашему мнению, наиболее вероятен. Это неотъемлемая черта когнитивного процесса. Вот как сказал о методе индукции психолог Даниэль Канеман: «Нельзя жить в постоянных сомнениях, поэтому мы сочиняем самую лучшую историю и живем так, словно это правда»[254]254
  Интервью «New Scientist»; Else 2011.


[Закрыть]. Однако индукция предполагает вероятностные догадки, а следовательно, иногда приводит к неверным выводам, а случается, что и к совсем неверным. Полинг решил, что можно пойти напролом[255]255
  Подробный разбор этого процесса принятия решения дает Lehrer 2009.


[Закрыть], поскольку опыт показал, что все его догадки о структуре молекул оказывались верны. В катастрофической истории с ДНК автор ляпсуса стал жертвой собственной блистательности.

Но почему же Полингу казалось, что нужно идти напролом? Конечно, не из-за Уотсона и Крика, об их ученых занятиях он едва ли задумывался, а потому, что ему стало известно, что в Королевском колледже, а может быть, и в лаборатории Кавендиша, есть доступ к прекрасным рентгеновским данным. Скорее всего, Полинг решил, что верную структуру вот-вот обнаружат его старые соперники – Брэгг, Перуц, Кендрю, а может быть, и Уилкинс. Поэтому он решил пойти ва-банк, и проиграл.

Однако не приходится сомневаться, что если бы Полинг надолго отложил публикацию своей модели, исследователи из Кембриджа или Лондона успели бы первыми обнародовать верную модель. Даже если Полинг и не задумывался именно об Уотсоне и Крике, он понимал, что у противника карта лучше. Так что, вероятно, продуманный риск был не таким уж и безумием.

Если же позволить себе немного пофантазировать, решение поспешить с публикацией, вероятно, было у Полинга связано и с присущим человечеству когнитивным искажением, получившим название «фрейминг-эффект»[256]256
  Много познавательных примеров дает Kahneman 2011, p. 363–374. Интересно, что исследования при помощи МРТ показывают, что эмоциональные реакции миндалевидного тела (области мозга, ответственной за отрицательные чувства) у тех, кто понимает, что «90 процентов мяса» – это в точности то же самое, что «10 процентов жира и добавок», очень похожи на реакции тех, на кого негативный фрейм действует в полной мере. Различаются лишь реакции в префронтальной коре, которая контролирует эмоции посредством рациональных размышлений о них. См., в частности, de Martino et al. 2006.


[Закрыть] или «эффект постановки проблемы»; суть его в том, что мы очень боимся потерь. Вам никогда не приходило в голову, почему на ценнике, например, говяжьего фарша в магазине пишут «90 % мяса», а не «10 % жира и добавок»? По той простой причине, что с первым вариантом ценника фарш будут покупать гораздо охотнее, хотя написано на ценниках одно и то же. Точно так же избиратели охотнее проголосуют за экономическую программу, которая сулит 90 % занятости, а не за ту, которая обещает 10 % безработицы. Многочисленные исследования показывают, что мучения от потерь для нас субъективно всегда сильнее, чем радость от выгоды. Поэтому, если поставить проблему в негативном ключе, «фрейме», мы склонны рисковать, вот и Полинг, вероятно, предпочел рискнуть перед лицом возможных потерь.

Есть и еще одна загадка – почему Полинг забыл о правилах Чаргаффа, а главное, о собственной догадке о принципе самокомплементарности генетической системы. Думается, это было ярким проявлением того, что даже когда Полинг принял окончательное решение работать над ДНК, он все еще не был убежден, что именно в этой молекуле содержится разгадка тайны жизни, механизм наследственности и деления клетки.

Почему я так считаю? К такому выводу меня подтолкнули четыре основных обстоятельства. Во-первых, свидетельство Питера, что ДНК была для его отца не более чем интересным химическим соединением. Ведь Полинг был химиком, а не биологом. Во-вторых, в письме президенту фонда Гугенхейма Полинг, объявив о том, что «открыл» структуру ДНК, добавил с прохладцей: «Биологи, вероятно, считают, что задача о структуре нуклеиновой кислоты играет столь же важную роль, что и структура белков»[257]257
  Письмо Лайнуса Полинга Генри Аллену Моу от 19 декабря 1952 года: http://osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/corr/sci14.014.7-lp-moe-19521219.html


[Закрыть] (обратите внимание на отстраненную, скептическую интонацию: «вероятно, считают»). В-третьих, известно, что когда шум вокруг публикации модели Уотсона и Крика слегка поутих, жена Полинга Ава-Хелен задала супругу вопрос по существу: «Если это такая важная проблема, почему ты не поработал над ней как следует?»[258]258
  Полинг часто цитировал это замечание Авы Хелен. См., например, Hager 1995, p. 431.


[Закрыть] И, наконец, в самой статье Полинга и Кори о тройной спирали содержится, вероятно, самое убедительное свидетельство, что Полинг не был убежден, что ДНК играет столь уж важную роль. Биологические свойства своей модели Полинг и Кори обсуждают лишь вскользь. В первом абзаце статьи они мимоходом упоминают, что есть свидетельства, что нуклеиновые кислоты «участвуют» в процессе роста и деления клеток, а также «задействованы» в передаче наследственных черт. И лишь в последнем абзаце рукописи авторы затрагивают вопрос о кодировании информации (но не о копировании): «Предлагаемая структура допускает создание максимального числа нуклеиновых кислот и тем самым способствует их крайней специфичности»[259]259
  Pauling and Corey 1953, p. 96. Это очень важный пункт, поскольку он показывает, что Полинг и в самом деле подозревал, что эта структура может служить носителем информации. Кроме того, в статье Полинга и Кори затрагивается и вопрос об определении последовательности аминокислотных остатков: там упоминается, что с точки зрения параметров нуклеиновые кислоты «хорошо подходят для упорядочивания аминокислотных остатков в белке». Об этом ясно говорил и Мэтт Мезельсон в своем докладе о Полинге.


[Закрыть]. Полагаю, именно потому, что Полинг так и не поверил в важнейшую роль ДНК, тема наследственности (и догадки, которые возникли у него по ее поводу) не связалась у него в сознании с задачей о структуре ДНК.

Объяснить, почему Полинг забыл о правилах Чаргаффа, мне кажется, проще. Во-первых, в том, что Полинг не обратил внимания на результаты Чаргаффа, отчасти сыграла роль личная неприязнь. Во-вторых, не надо забывать, что во время работы над ДНК Полинг постоянно на что-то отвлекался. Ему приходилось и продолжать работу над белками, и активно участвовать в политической борьбе против маккартизма, так что ему было некогда сосредоточиться. Более того, 27 марта 1953 года, всего через два месяца после того, как Питер получил рукопись статьи о ДНК, Полинг написал ему письмо, где отмечал: «Я как раз навожу лоск на статью о новой теории ферромагнетизма»[260]260
  Письмо Лайнуса Полинга Питеру Полингу от 27 марта 1953 года.


[Закрыть]. Значит, он уже думал над чем-то другим. Это, конечно, едва ли способствовало успеху. Масштабные исследования шведских ученых показали[261]261
  Ларс-Горан Нильссон и его коллеги под эгидой проекта «Betula» давал разнообразные тесты на память испытуемым в возрасте 35–80 лет, а затем повторял эти тесты раз в год. Проект был запущен в 1988 году и охватывал 4200 испытуемых. Собрание статей с описанием результатов можно найти в Bäckman and Nyberg 2010.


[Закрыть], что естественные нарушения памяти, так называемая доброкачественная старческая забывчивость, чаще наблюдается в тех случаях, когда внимание рассеивается или быстро переключается. Так что неудивительно, что Полинг не вспомнил о принципах Чаргаффа.