andresol (andresol) wrote,
andresol
andresol

Categories:

Читаю книги по истории науки

Прочитал две автобиографии: “What Mad Pursuit” Фрэнсиса Крика и “The Third Man of the Double Helix” Мориса Уилкинса. Я дважды читал “Двойную спираль” Джима Уотсона – вначале по-русски, а потом по-английски – и каждый раз был очень впечатлен. А вот сейчас появилось желание взглянуть на казалось бы известную историю открытия структуры ДНК глазами других участников.

Книга Крика мне тоже очень понравилась: он оптимист, сыпет анекдотами и мыслит глобально. А вот Уилкинс и пишет занудно, и оказался вообще несколько пришибленным персонажем (другие читатели в своих отзывах используют слово self-effacing). Так ноет, будто это ему в итоге не дали Нобелевскую премию. И по мере чтения у меня появилось желание, чтобы ему ее не дали. Пусть лучше бы третьим включили Эрвина Чаргаффа, который экспериментально установил, что в ДНК примерно одинаково цитозинов + гуанинов и тиминов + аденинов. Тем более, что премию дали по физиологии и медицине, поэтому можно было бы упирать на биологическое значение нуклеотидных пар, а не на спиральность молекулы.

Крик, кстати, истории ДНК уделяет относительно мало глав, потому что Уотсон и так все написал. По утверждению Крика история установления структуры коллагена – который составляет треть от всех белков в нашем организме – была не менее драматическая и запутанная, как с точки зрения науки, так и человеческих взаимоотношений. И Крик в ней тоже принимал участие, но не нашлось своего “доктора Уотсона”, который описал бы в красках коллагеновую эпопею. Ну, или не нашлось такого персонажа как Розалинд Франклин, которую первой вспоминают сейчас, когда заходит речь о книге Уотсона, и о которой бы почти никто не знал, если бы Уотсон не написал свою книгу. Или написал ее в виде сухого отчета, а не литературного произведения со свойственными литературе преувеличениями ради драматического эффекта.

Крик пишет, что никто Франклин не обижал, и если кто-то был против того, чтобы она занималась наукой, так это ее богатая еврейская семья, которая считала, что Розалинд лучше выйти замуж и воспитывать детей. Уилкинс прямо пишет, что главная цель его автобиографии – оправдаться перед феминистками, которые сделали его главным злодеем. Он ее не убивал. Она сама умерла от рака в 37 лет (уж не знаю, сказалась ли тут ее работа по рентгеновскому изучению угля и вирусов). И если бы она прожила дольше, то сама успела бы написать, как все было на самом деле и что она ни на кого зла не держит. Что он, Уилкинс, начал исследовать ДНК до того, как Розалинд присоединилась к их лаборатории, и продолжил после того, как она ушла. Что Розалинд Фраклин была одной из многих его коллег в King’s College London, которые работали над структурой ДНК. Но все помнят почему-то только ее.

Крик и Уилкинс – заинтересованные лица, я не могу им однозначно во всем верить. Но я согласен, что проживи Розалинд Франклин дольше, у нее не было бы ореола мученицы за науку. Если бы даже ее не включили в Нобеля 1962 года, ей бы с большой вероятностью дали Нобеля в 70-80-е (в 1982 году НП по химии получил Аарон Клуг, с которым она продолжила работать над вирусами после перехода из King’s College в Birkbeck College). Например, очень мало, кто знает о Дороти Кроуфорд-Ходжкин, которая тоже была женщиной-кристаллографером, но при этом прожила долгую жизнь, была профессором в Оксфорде, получила Нобеля, родила троих детей и установила структуру моего любимого витамина B12.

А о Розалинд Франлин, окончившей жизнь трагически в 37 лет (как Пушкин или ваг Гог), пишут пьесы и называют в ее честь марсоходы. (Но марсоход запустят только этим летом, и он еще может разбиться при посадке на Марс, как предыдущий российско-европейский аппарат “Скиапарелли”). И в наше приложение об Известных людях (iOS, Android) мы ее тоже включили, потому что каким бы ни был ее научный вклад, в общественном сознании она стала известным ученым:


Параллельно чтению книг, я, наконец-то, прочел три классические статьи в Nature от апреля 1953 года. Первая Крика и Уотсона – очень четкая и понятная. А если говорить о том, что не раздается должный кредит, то Уилкинса и Франклин они как раз в статье благодарят, а вот то, что иллюстрацию со структурой ДНК нарисовала жена Крика Одайл, которая была художницей, нигде не указано:


Статью Уилкинса я решительно не понял, хотя после чтения этих книг у меня прибавилось знаний о том, что собой представляет рентгеноструктурный метод. Статья Фраклин чуть понятнее, но все равно я не могу объяснить, что они видят на вот этих картинках:


Это знаменитая “фотография 51”, которую Уилкинс якобы украл у Франклин и показал Уотсону. Начнем с того, что не сама Франклин сняла эту фотографию, а ее аспирант Рэймонд Гослинг, который догадался намотать ДНК на канцелярскую скрепку. С кристаллами они не работали, о том, чтобы увидеть отдельные атомы и речи не шло (окончательно, что ДНК – двойная спираль, подтвердят только в 1980-е, когда появятся компьютеры и соответствующие приборы), изучали некую упорядоченность в “паракристаллическом” состоянии.

И когда Франклин собралась уходить из King’s и передать Гослинга обратно под руководство Уилкинса, она разрешила показать ему неопубликованные данные. И в результате это фото будет опубликовано именно в статье под именами Фраклин и Гослинга (кто помнит Гослинга?), а не Крика и Уотсона. Насколько неэтично было показывать неопубликованные данные Уотсону – другой вопрос. А я вот скажу, что неэтично сидеть на экспериментальных данных и не публиковать их. Хотя бы по отношению к собственным студентам, которые эти данные получили и имеют право на публикацию. В современном мире я вполне отстаиваю подход, что экспериментальные данные должны выкладываться онлайн в реальном времени, а потом историки разберутся, кто был первым. (Эти три статьи, кстати, были опубликованы без peer review в рекордно короткие сроки, потому что самый большой руководитель Уилкинса и Франклин – сэр Джон Рендалл – состоял в одном клубе с главным редактором Nature; arxiv.org тогда не было).

Крик в своей книге размышляет, что если бы Уотсона прибило насмерть теннисным мячом, то он сам один не стал бы разгадывать структуру ДНК. Он вообще был тогда всего лишь аспирантом, работающим над структурой белков, а не нуклеиновых кислот. Но ее не установила бы Франклин, потому что у нее и так были все данные, но она решила перейти в другой колледж на другой проект. Не установил бы и Лайнус Полинг, потому что он уже опубликовал свою структуру ДНК (неправильную) и был ей вполне доволен. Крик предсказывает, что в таком случае до структуры ДНК через 2–3 года допер бы Уилкинс.

И сам Уилкинс, как бы в ответ, сокрушается, что если бы они с Франклин работали так же дружно, как Крик работали с Уотсоном, то они бы еще раньше нашли правильную структуру: у Франклин была фотография, и она рисовала двойную спираль в своих черновиках, а Уилкинс думал о правиле Чаргаффа и объединении нуклеотидов в пары. Но Франклин думала, что Рендалл полностью передал ей проект по ДНК и не хотела ни с кем кооперировать. А Уилкинс боялся Франклин и не мог даже попросить у нее ДНК для своих опытов.

Он, как я уже сказал, был несколько пришибленный. Состоял в студенческие годы в коммунистической партии и вышел только в 1939 году, когда после нападения СССР на Польшу и Финляндию быть за коммунистов стало совсем стыдно. Но и потом всю жизнь боролся за мир, ходил на демонстрации и подписывал петиции. При этом увлекался искусством и ходил к психоаналитику. Когда его занесло в Южную Америку, он не отправился ловить гигантских кальмаров, сперма которых особенно подходила для изучения ДНК, а вместо этого отправился в Куско и Мачу-Пикчу любоваться керамикой инков.

В начале 50-х структуру ДНК вообще много кто предлагал. Был в King’s College австралийский студент Брюс Фразер, который раньше всех предложил структуру в виде спирали с фосфатами снаружи и нуклеиновыми основаниями внутри, держащимися водородными связями. Но это была тройная спираль, а не двойная. Так ему сказал Уилкинс на основании содержания воды и плотности ДНК. Эту модель видели и знали и Крик, и Уотсон, и Франклин, но вот сделать шаг от тройной спирали к двойной не могли. И Уилкинс удивляется, как так никто не догадался. Но вот так. На модель Фразера Крик и Уотсон ссылаются в своей статье как “(in press)”, но на самом деле манускрипт Фразера был опубликован только в 2004 году, когда был найден после смерти Уилкинса в его бумагах. И кто сейчас знает Брюса Фразера и его модель?

А кто мешал Крику и Уотсону додуматься о том, что между гуанином и цитозином должно быть три водородных связей, а не две? Сейчас, когда мы знаем правильный ответ, она там так и просится. Но они публиковали свои ранние статьи с двумя связями и между A и T, и между C и G:


Но модель Крика–Уотсона стала символом биологии, если не науки вообще. При этом я, прочитав столько всего на эту тему, затруднюсь сказать, что сделал Крик, а что Уотсон. Если эта история меня чему-то учит, то тому, что не надо бояться коллаборировать. А важным выводом из книги Крика было то, что эксперимент все же рулит. С ДНК им удалось построить теоретическую модель, но когда Крик потом попытался так же одной только мозговой работой разгадать генетический код – как информация, закодированная в ДНК, передается в белки – ему это не удалось. Какие бы красивые с математической и физической точки зрения теории он ни предлагал, они оказались неверными. Генетический код расшифровали другие люди экспериментальными методами, и логики в нем оказалось не так много: до сих пор ученые пытаются понять, есть ли она вообще, или то, какой аминокислоте какой кодон соответствует – дело слепого случая.

Когда Крику исполнилось 60 лет, он отправился в Сан-Диего в Salk Institute изучать мозг. В нейробиологии он не разбирался, но понимал, что надо браться за большие задачи. Будучи “архиредукционистом” он предсказывал, что как биология превратилась на его веку в молекулярную биологию, так и психология через 20–30 лет превратится в молекулярную психологию. Психологам виднее, так это или нет, но я вот почитал о молекулярных основах памяти, и ясной картины не вижу. Понятно, что все наши мысли, воспоминания и сознание хранятся не в волшебной душе, а в виде распределения мембранных белков, метилированной ДНК и концентрации ионов кальция в наших мозгах. Но вот детали ученые пока так и не знают, мучают током улиток, потому что 10 тысяч нейронов изучать проще, чем 100 миллиардов. И вот тут много еще будущих открытий и Нобелевских премий таится.

Об открытии ДНК много книг написано (в частности несколько биографий Розалинд Франклин), и их продолжают писать и писать. Но я решил, что надо временно переключиться и нашел в Seattle Public Library в электронном виде книгу другого Нобелевского лауреата Венкатрамана Рамакришнана “Gene Machine” об установлении структуры рибосомы. Это уже более современная история, и мне самому ближе и понятнее читать о человеке, который приехал из Индии в США получать PhD в захолустном универе в Огайо, чем о выпускниках Кэмбриджа 1930–40-х годов.
Tags: dna, history, literature
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 26 comments