Текст книги "Двойная спираль"

3

Именно Уилкинс первым заинтересовал меня рентгеновскими исследованиями ДНК. Это произошло в Неаполе, на небольшой научной конференции, посвященной структурам крупных молекул в живых клетках. Дело было весной 1951 года, когда я еще не знал о существовании Фрэнсиса Крика. Я уже занимался ДНК, потому что после защиты докторской приехал в Европу на стажировку для изучения ее биохимии. Мой интерес к ДНК вырос из возникшего на последнем курсе колледжа желания узнать, что же такое ген. Позже, в аспирантуре Университета Индианы, я надеялся, что для разгадки тайны гена изучать химию мне, может быть, и не понадобится. Отчасти такая надежда объяснялась ленью, поскольку в Чикагском университете я интересовался в основном птицами и избегал изучения тех разделов химии или физики, которые мне казались хотя бы в средней степени трудными. Биохимики в Индиане поначалу поощряли мои занятия органической химией, но после того, как я умудрился подогреть бензол на бунзеновской горелке, меня освободили от занятий по настоящей химии. Безопаснее выпустить доктора-недоучку, чем подвергаться риску очередного взрыва.

Так что мне не пришлось заниматься химией до тех пор, пока я не отправился в Копенгаген на постдокторантуру под началом биохимика Германа Калькара. На первых порах поездка за границу показалась мне идеальным выходом, учитывая отсутствие у меня каких бы то ни было новейших сведений из области химии, чему в немалой степени способствовал мой научный руководитель, микробиолог итальянского происхождения Сальвадор Лурия. Он питал отвращение к большинству химиков, особенно к той их конкурирующей породе, что водится в джунглях Нью-Йорка. Калькар же был человеком явно цивилизованным, и Лурия надеялся, что в его европейской компании я овладею инструментами, необходимыми для проведения химических исследований, без того, чтобы попасть под влияние нацеленных лишь на получение прибыли химиков-органиков.

В то время эксперименты Лурии по большей части были связаны с размножением бактериальных вирусов (бактериофагов, или, для краткости, фагов). На протяжении нескольких лет среди самых прозорливых генетиков бытовало подозрение о том, что вирусы являются разновидностью чистых генов. В таком случае лучший способ узнать, что такое ген и как он воспроизводится, – это изучать свойства вирусов. А так как простейшие вирусы – это фаги, то с 1940 по 1950 год стало появляться все больше ученых («фаговая группа»), которые изучали фагов в надежде в конечном счете выяснить, каким образом гены управляют наследственностью клеток. Во главе этой группы стояли Лурия и его друг, немец по происхождению, физик Макс Дельбрюк, в то время профессор Калифорнийского технологического института. Если Дельбрюк продолжал надеяться, что проблема будет решена с помощью чисто генетических трюков, то Лурия все чаще задумывался о том, что верный ответ удастся получить только после того, как будет установлено химическое строение вируса (гена). В глубине души он понимал, что невозможно описать поведение чего-то, если неизвестно, что это такое. Понимая, что он никогда не заставит себя изучить химию, Лурия не нашел ничего умнее, как отправить к химику меня, своего первого серьезного ученика.

Выбор между специалистом по белкам и специалистом по нуклеиновым кислотам не составил труда. Хотя на долю ДНК приходится лишь примерно половина массы бактериального вируса (другая половина – белок), эксперименты Эвери указывали на то, что основным генетическим материалом является именно ДНК. Поэтому важным шагом на пути к пониманию того, как воспроизводятся гены, могло стать выяснение химического строения ДНК. Тем не менее, в отличие от белков, о химии ДНК было известно очень мало. С ней работали отдельные химики, и генетикам почти не за что было ухватиться, кроме того факта, что нуклеиновые кислоты представляют собой очень большие молекулы, построенные из более мелких блоков-нуклеотидов. Кроме того, работавшие с ДНК химики почти все были органиками, которые не интересовались генетикой. Ярким исключением был Калькар. Летом 1945 года он приехал в лабораторию Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке, чтобы прослушать курс Дельбрюка по бактериальным вирусам. Поэтому Лурия и Дельбрюк надеялись, что копенгагенская лаборатория станет тем местом, в котором объединенные методы химии и генетики наконец принесут реальные биологические плоды.

Но их план обернулся полным провалом. Герман нисколько меня не вдохновил. В его лаборатории я испытывал такое же равнодушие к химии нуклеиновых кислот, как и в Штатах. Отчасти оно объяснялось тем, что я не понимал, каким именно образом проблема, которой он в то время занимался (метаболизм нуклеотидов), может привести к чему-то непосредственно интересному для генетики. Также стоит заметить, что несмотря на то, что Герман был вполне цивилизованным, понять его было невозможно.

Тем не менее я понимал английский близкого друга Германа, Оле Молее. Оле только что вернулся из Штатов (из Калифорнийского технологического института), где увлекся теми же фагами, которые были темой моей диссертации. По возвращении он оставил свои прежние исследования и полностью занялся фагами. На то время он был единственным датчанином, работавшим с фагами, и поэтому очень обрадовался, когда я и Гюнтер Стент, специалист по фагам из лаборатории Дельбрюка, приехали заниматься исследованиями у Германа. Вскоре мы с Гюнтером стали регулярными посетителями лаборатории Оле, расположенной в нескольких милях от лаборатории Германа, и через несколько недель уже принимали активное участие в экспериментах Оле.

Поначалу я мучился угрызениями совести, занимаясь обычными исследованиями фагов с Оле, поскольку стипендию мне дали именно для того, чтобы я изучал биохимию у Германа; строго говоря, я нарушал эти условия. Более того, не прошло трех месяцев после моего приезда в Копенгаген, как меня попросили составить план на предстоящий год. А это было непросто, потому что никаких планов у меня не было. Оставался единственный безопасный выход: попросить о продолжении работы под началом Германа еще на год. Было бы рискованно заявлять, что я так и не смог заставить себя увлечься биохимией. К тому же я не видел причин, по которым мне могли бы не разрешить изменить мои планы после продления. Поэтому я написал в Вашингтон, сообщая, что хотел бы остаться в стимулирующей обстановке Копенгагена. Как и ожидалось, стажировку мне продлили. Казалось вполне разумным позволить Калькару (которого некоторые члены комитета по распределению стипендий знали лично) обучить еще одного биохимика.

Оставался вопрос, как к этому отнесется сам Герман. Вдруг он стал бы возражать против того, что я слишком редко бываю с ним. Правда, он отличался рассеянностью почти во всем и мог этого еще просто не заметить. К счастью, страхам этим не суждено было сбыться. Благодаря одному неожиданному событию совесть моя оказалась чиста. Однажды в декабре я приехал на велосипеде в лабораторию Германа, предвкушая еще одну очаровательную, но совершенно невразумительную беседу. Но на этот раз я понял Германа. Ему было необходимо поделиться важной новостью: он порвал с женой и надеялся получить развод. Новость эта скоро перестала быть тайной – об этом сообщили всем сотрудникам лаборатории. Несколько дней спустя стало ясно, что мысли Германа какое-то время не будут заняты наукой – возможно, до конца моего пребывания в Копенгагене. Так что тот факт, что ему не нужно обучать меня биохимии нуклеиновых кислот, казался даром свыше. Я мог каждый день ездить в лабораторию Оле, зная, что гораздо лучше вводить в заблуждение комитет по распределению стипендий, нежели заставлять Германа говорить о биохимии.

Кроме того, временами я бывал доволен своими текущими экспериментами с бактериальными вирусами. За три месяца мы с Оле закончили серию экспериментов, проследив судьбу частицы бактериального вируса, когда она размножается внутри бактерии, образуя несколько сотен новых вирусных частиц. Полученных данных было достаточно для вполне приличной публикации, и по обычным меркам я мог бы вообще прекратить всякую работу до конца года, не опасаясь при этом обвинений в безделье. С другой стороны, я, совершенно очевидно, не сделал ничего, что помогло бы нам понять, что такое ген или как он воспроизводится. И не понимал, как это можно сделать, пока не стану химиком.

Поэтому меня обрадовало предложение Германа поехать весной на зоологическую станцию в Неаполе, где он решил провести апрель и май. Поездка в Неаполь представлялась очень даже разумной. Не делать ничего в Копенгагене, где не бывает весны, не имело никакого смысла. С другой стороны, неаполитанское солнце могло бы помочь узнать что-то о биохимии эмбрионального развития морских животных. Там же я мог бы спокойно читать книги по генетике. А когда устану, то, возможно, взяться и за учебник биохимии. Немедля я написал в Штаты, прося разрешения сопровождать Германа в Неаполь. С обратной почтой из Вашингтона пришло приободряющее письмо с разрешением и пожеланием приятного путешествия. К нему был приложен чек на 200 долларов на дорожные расходы. И я, испытывая легкие угрызения совести, отправился в солнечные края.

4

Морис Уилкинс также приехал в Неаполь не для того, чтобы заниматься серьезной наукой. Путешествие из Лондона стала неожиданным подарком его руководителя, профессора Дж. Т. Рэндолла. Изначально предполагалось, что Рэндолл поедет на конференцию по макромолекулам и представит доклад о работе, проделанной в его новой биофизической лаборатории. Но он оказался так перегружен делами, что решил вместо себя послать Мориса. Если бы вообще никто не поехал, то это выставило бы лабораторию Королевского колледжа в невыгодном свете. На этот биофизический спектакль выделили немало денег, и некоторые подозревали, что эти деньги выброшены на ветер.

На подобных итальянских конференциях никто и не ожидает серьезных докладов. Такие встречи обычно собирают небольшое количество приглашенных гостей, не понимающих по-итальянски, и большое количество итальянцев, почти ни один из которых не понимает быстрой английской речи, единственного общего языка гостей. Кульминацией каждой конференции служит экскурсия на целый день к какому-нибудь живописному строению или храму. Так что на ней редко представляется шанс для чего-то большего, чем просто банальные замечания.

Ко времени приезда Мориса я уже испытывал нетерпение и рвался на север. Герман полностью обманул меня. Первые шесть недель в Неаполе я постоянно мерз. Официальная температура воздуха часто не так важна, как отсутствие центрального отопления. Ни зоологическая станция, ни моя ветхая комната на верхнем этаже шестиэтажного дома девятнадцатого века не отапливались. Если бы я испытывал хотя бы малейший интерес к морским животным, я бы занялся опытами. Все-таки в ходе экспериментов приходится двигаться, а это гораздо теплее, чем сидеть в библиотеке, задрав ноги на стол. Иногда я, нервничая, стоял рядом с Германом, пока он занимался чем-то биохимическим, и случались дни, когда я даже понимал, что он говорит. Впрочем, следил ли я за ходом его мыслей или нет, разница была невелика. Гены никогда не оказывались ни в центре, ни даже на периферии его размышлений.

По большей части я гулял по улицам или читал журнальные статьи, относящиеся к ранним дням генетики. Иногда я фантазировал о том, как открываю тайну гена, но ни разу мне не приходило в голову даже отдаленного подобия приличной идеи. Так что было трудно избавиться от беспокойной мысли о том, что я не совершаю никаких достижений. Не становилось мне лучше и от осознания того, что я приехал в Неаполь не ради работы.

Я питал слабую надежду, что смогу извлечь какую-то пользу из конференции по структуре биологических макромолекул. Хотя я ничего не знал о главенствующем в структурном анализе методе дифракции рентгеновских лучей, я не терял оптимизма и считал, что устные доклады будет легче понять, чем журнальные статьи, которые мне были совершенно не по силам. Особенно интересовал меня доклад о нуклеиновых кислотах, который должен был сделать Рэндолл. В то время о пространственной конфигурации молекулы нуклеиновой кислоты почти ничего не публиковалось. Вероятно, отчасти из-за этого я так неохотно занимался химией. С чего вдруг я должен с воодушевлением узнавать скучные химические факты, если ничего толкового о нуклеиновых кислотах не узнали сами химики?

Однако шансов на откровение было мало. Рассуждения о пространственной структуре белков и нуклеиновых молекул по большей части оказались пустой болтовней. Хотя работы в этой области велись более пятнадцати лет, большинство фактов, если не все, были неубедительными. Идеи, выдвигаемые с чрезвычайной уверенностью, скорее всего, были плодом воображения безответственных кристаллографов, которым нравилось, что они работают в такой области, в которой опровергнуть их не так-то легко. Поэтому, хотя практически все биохимики, включая Германа, не могли понять аргументов рентгенологов, самих рентгенологов это мало смущало. Не было смысла изучать сложные математические методы, чтобы разбираться во всякой ахинее. В результате никому из моих учителей и в голову не приходило, что я после защиты докторской захочу работать у кристаллографа.

Однако Морис меня не разочаровал. И неважно, что он заменял Рэндолла, ведь я все равно не был знаком ни с тем, ни с другим. Его выступление было по существу дела, и оно резко отличалось от остальных докладов, часть которых не имели никакого отношения к теме конференции. К счастью, эти доклады читались на итальянском, так что иностранные гости могли с полным правом скучать, не опасаясь показаться невежливыми. Среди других выступающих были биологи из стран континентальной Европы, на тот момент – гости зоологической станции, которые почти не касались структуры макромолекул. В противоположность им Морис представил рентгенограмму ДНК, имеющую прямое отношение к делу. Она вспыхнула на экране к концу его выступления. С чисто английской сдержанностью Морис не позволил себе никаких эмоциональных заявлений и лишь заметил, что снимок этот более подробен, чем предыдущие, и что он, по всей видимости, свидетельствует о кристаллической структуре. А если мы узнаем строение ДНК, то нам будет легче понять, как работают гены.

Во мне внезапно вспыхнул интерес к химии. До выступления Мориса я опасался, как бы строение генов не оказалось в высшей степени нерегулярным. Теперь же я знал, что гены могут кристаллизоваться; а это означало, что они должны иметь упорядоченную структуру, которую можно установить прямым образом. Тут же я начал прикидывать, можно ли мне присоединиться к Морису в его работе над ДНК. После доклада я попытался его разыскать. Возможно, он уже знал больше, чем предполагало его выступление, – часто бывает так, что, если ученый не уверен абсолютно в своей правоте, он избегает сообщать о своих находках публике. Но поговорить мне с Морисом не удалось: он куда-то исчез.

Возможность познакомиться с ним представилась только на следующий день, когда всех участников повезли на экскурсию к греческим храмам в Пестуме. Пока мы ждали автобуса, я заговорил с Морисом и объяснил, насколько меня интересует ДНК. Но прежде чем мне удалось что-то выведать у Мориса, нам пришлось занять места, и я сел рядом со своей сестрой Элизабет, только что приехавшей из Штатов. У храмов все мы разошлись, и прежде чем мне удалось снова прижать к стенке Мориса, мне как будто улыбнулась невероятная удача. Морис заметил, что моя сестра очень красива, и обедали они уже вместе. Я пришел в восторг. Несколько лет я угрюмо наблюдал за тем, как за Элизабет ухаживают какие-то недоумки, а тут вдруг в ее жизни открывались новые возможности. Теперь мне незачем было опасаться, что она закончит женой какого-нибудь умственно неполноценного. К тому же, если Морису действительно понравилась моя сестра, то я неизбежно смогу принять участие в его рентгенографических исследованиях ДНК. Меня даже не расстроило то, что в конце концов Морис извинился и сел отдельно. Очевидно, он обладал хорошими манерами и решил, что я хочу побеседовать с Элизабет наедине.

Но едва мы вернулись в Неаполь, как мои мечты о славе развеялись. Морис отправился в отель, лишь слегка кивнув на прощанье. Его не покорили ни красота моей сестры, ни мой интерес к структуре ДНК. Значит, нам не суждено было попасть в Лондон. Так что я вернулся в Копенгаген, чтобы продолжить уклоняться от биохимии.

5

Постепенно воспоминания о Морисе сглаживались из моей памяти – но не его снимок ДНК. Я просто не мог выкинуть из головы этот потенциальный ключ к тайне жизни. Меня нисколько не смущало то, что я не могу интерпретировать его. Уж лучше воображать, как становишься знаменитостью, чем превращаться в закоренелого академического педанта, который никогда не отваживается на смелую мысль. Меня также подбадривали слухи о том, что Лайнус Полинг частично выяснил структуру белков. Эта новость застала меня в Женеве, где я остановился на несколько дней, чтобы побеседовать со швейцарским исследователем фагов Жаном Вейгле, только что вернувшимся после того, как проработал зиму в Калифорнийском технологическом институте. Перед отъездом он посетил лекцию, на которой Лайнус объявил о своем открытии.

Свой доклад Полинг сделал в свойственной ему эффектной манере. Слова вылетали из его уст, словно он всю жизнь проработал в шоу-бизнесе. Его модель была скрыта за занавеской, и только в самом конце лекции он гордо представил свое последнее творение. После этого, сверкая глазами, объяснил, чем же так красива и уникальна его модель α-спирали. Это выступление, как и все его яркие представления, привело в восхищение молодых студентов в аудитории. Во всем мире не было второго такого человека, как Полинг. Сочетание необыкновенного ума и заразительной улыбки было неотразимо. Тем не менее несколько профессоров, его коллег, следили за представлением со смешанными чувствами. Зрелище того, как Лайнус прыгает вокруг демонстрационного стола и размахивает руками, словно фокусник, вытаскивающий кролика из цилиндра, порождало в них мысли о собственной неполноценности. Если бы он проявил хоть капельку скромности, то смириться с его достижениями было бы гораздо легче! А так он мог бы произнести любую глупость – загипнотизированные его самоуверенностью студенты все равно не заметили бы. Некоторые коллеги втайне мечтали о том, когда он попадет впросак, допустив какой-нибудь грандиозный промах.

Но Жан не мог сказать, верна ли модель α-спирали Лайнуса. Он не был специалистом по рентгеновской кристаллографии и не мог дать профессиональную оценку модели. Некоторым из его более молодых друзей, искушенным в структурной химии, α-спираль показалась очень симпатичной. Согласно их догадкам, Лайнус был прав. Если так, то он в очередной раз решил проблему чрезвычайного значения и станет первым человеком, предложившим нечто верное в отношении структуры биологически важной макромолекулы. Вполне вероятно, он разработал новый метод, который можно применить и к нуклеиновым кислотам. Впрочем, никаких специальных приемов Жан не запомнил. Он лишь мог сообщить, что описание α-спирали скоро будет опубликовано.

К тому времени, когда я вернулся в Копенгаген, журнал со статьей Лайнуса уже прибыл из Штатов. Я быстро прочитал ее и тут же перечитал снова. Большая часть материала была выше моего разумения, и я уловил лишь общий ход его рассуждений. Я не мог судить, насколько они убедительны. Единственное, что я мог утверждать наверняка, – так это то, что статья написана безупречным стилем. Через несколько дней пришел следующий номер журнала, на этот раз содержащий целых семь статей Полинга. И опять же язык их сбивал с толку и был преисполнен риторических приемов. Одна статья начиналась предложением «Коллаген – очень интересный белок». Оно вдохновило меня и побудило написать первые строчки статьи о ДНК на тот случай, если я выясню ее структуру. Предложение вроде «Гены представляют интерес для генетики» покажет, что мой образ мысли отличается от образа мысли Полинга.

Я начал задумываться о том, где же мне научиться расшифровывать рентгенограммы. Калтех можно было сбросить со счетов – Лайнус был слишком велик, чтобы тратить свое время на обучение математически неполноценного биолога. Не хотелось мне и снова оказаться отвергнутым Уилкинсом. Таким образом оставался только английский Кембридж, где, как мне было известно, некий Макс Перуц интересовался структурой крупных биологических молекул, в частности белка гемоглобина. Поэтому я написал Лурии, поведав о своей новой страсти и спрашивая его, не поможет ли он мне устроиться в кембриджскую лабораторию. Неожиданно это оказалось довольно просто. Вскоре после получения моего письма Лурия отправился на небольшую конференцию в Энн-Арбор, где встретился с бывшим сотрудником Перуца Джоном Кендрю, который тогда как раз совершал долгую поездку по США. Случилось так, что Кендрю произвел отличное впечатление на Лурию; как и Калькар, он был «цивилизованным» и, кроме того, поддерживал лейбористов. К тому же в кембриджской лаборатории не хватало сотрудников, и Кендрю искал кого-нибудь, кто мог бы присоединиться к его исследованиям белка миоглобина. Лурия уверил его в том, что я подхожу как нельзя лучше, и тут же написал мне, чтобы сообщить хорошие новости.

Это было в августе, как раз за месяц до окончания моей изначальной стажировки. Это означало, что я не могу долго откладывать письмо в Вашингтон с сообщением о том, что мои планы изменились. Я решил подождать до тех пор, пока меня не зачислят официально в кембриджскую лабораторию. Всегда же что-то могло пойти не так. Мне казалось предусмотрительным откладывать неудобное письмо до личного разговора с Перуцем. Тогда я мог бы подробнее объяснить, чего надеюсь добиться в Англии. Но уехал я не сразу. Ведь я снова работал в лаборатории и ставил довольно занятные эксперименты, хотя и второсортной важности. К тому же мне не хотелось пропустить международную конференцию по полиомиелиту, на которую в Копенгаген должны были приехать несколько специалистов по фагам. В экспертную группу входил Макс Дельбрюк, и он, будучи профессором Калифорнийского технологического института, мог располагать самыми свежими сведениями о последних достижениях Полинга.

Однако Дельбрюк не поведал мне ничего нового. Даже если структура α-спирали и была установлена верно, она не дала ничего существенного для биологии; говоря о ней, Дельбрюк, казалось, скучал. Не произвел никакого впечатления и мой рассказ о существующей прекрасной рентгенограмме ДНК. Но типичная для Дельбрюка грубоватая прямота не испортила мне настроения, так как конференция по полиомиелиту оказалась чрезвычайно удачной. С момента прибытия нескольких сотен делегатов шампанское, отчасти оплаченное американскими долларами, лилось рекой, помогая преодолевать международные барьеры. Всю неделю каждый вечер устраивались приемы, банкеты и полуночные прогулки по портовым барам. Я тогда впервые стал свидетелем «роскошной жизни», которую, по моему мнению, вела разлагающаяся европейская аристократия. Постепенно я начал осознавать важную истину: светская жизнь ученого может быть такой же интересной, как и интеллектуальная. В Англию я отправился в превосходном расположении духа.