Уотсон Джеймс Д. » Двойная спираль

Я начал прикидывать, где бы я мог научиться расшифровывать рентгенограммы. Калифорнийский технологический институт отпадал – Лайнус был слишком велик, чтобы тратить время на обучение математически недоразвитого биолога. Быть снова отвергнутым Уилкинсом мне тоже не хотелось. Таким образом, оставался только Кембридж, где, как мне было известно, какой-то Макс Перутц занимался структурой биологических макромолекул, и в частности молекул белка гемоглобина. Поэтому я написал Луриа о моей новой страсти, спрашивая, не может ли он устроить меня в эту кембриджскую лабораторию. Против всяких ожиданий все уладилось очень просто. Вскоре после получения моего письма Луриа на небольшой конференции в Анн-Арбор познакомился с сотрудником Перутца Джоном Кендрью, который совершал длительную поездку по Соединенным Штатам. К счастью, Кендрью произвел на Луриа хорошее впечатление – как и Калькар, он был цивилизованным человеком и к тому же поддерживал лейбористов. А туг еще выяснилось, что в кембриджской лаборатории не хватает людей, и Кендрью как раз подыскивает кого-нибудь, кто мог бы вместе с ним изучать белок миоглобин. Луриа заверил его, что лучше меня он никого не найдет, и тут же сообщил мне эту приятную новость.  

Дело было в начале августа, и до конца моей стажировки оставался всего месяц. Мне следовало безотлагательно написать в Вашингтон об изменении моих планов. Но я решил дождаться официального зачисления в кембриджскую лабораторию. Могло произойти что-то непредвиденное, и лучше было отложить неприятные объяснения до тех пор, пока я лично не переговорю с Перутцем. После этого разговора я смогу более подробно изложить, что именно я рассчитываю сделать в Англии. Тем не менее я поехал туда не сразу. Ведь я уже опять работал в копенгагенской лаборатории и ставил довольно занятные эксперименты, хотя и не первостепенной важности. К тому же мне не хотелось пропустить Международный конгресс по полиомиелиту, на который в Копенгаген должны были приехать несколько специалистов по фагам, и в том числе Макс Дельбрюк. Он, профессор Калифорнийского технологического института, мог располагать самыми свежими сведениями о последнем достижении Полинга.  

Однако Дельбрюк не сказал мне ничего нового. Даже если ?-спираль была верна, она не дала ничего существенного для биологии; казалось, Дельбрюк говорил о ней без всякого интереса. Он остался равнодушен и к моему рассказу о прекрасной рентгенограмме ДНК, которую я видел. Эта обычная дельбрюковская грубоватая прямолинейность не испортила мне настроения, так как конгресс по полиомиелиту оказался удивительно удачным. С момента прибытия нескольких сотен делегатов бесплатное шампанское (частично оплаченное американскими долларами) лилось рекой, помогая преодолевать международные барьеры. Всю неделю каждый вечер устраивались приемы, банкеты и полуночные прогулки по портовым барам. Я впервые вкусил той жизни, которую по моим представлениям вела разлагающаяся европейская аристократия. Медленно, но верно я начал понимать важную истину: не только интеллектуальная, но и светская жизнь ученого может быть интересной. В Англию я отправился в самом лучшем настроении.  

6  

Макс Перутц сидел у себя в кабинете, когда я во второй половине дня явился в лабораторию. Джон Кендрью еще не вернулся из Соединенных Штатов, но меня уже ждали. Джон коротко предупредил в письме, что, возможно, с ним в следующем году будет работать один американский биолог. Я объяснил, что не имею ни малейшего представления о дифракции рентгеновских лучей, но Макс тут же меня успокоил: никакой особой математики не потребуется, а химию они с Джоном изучали, когда были студентами. Мне нужно будет только прочитать учебник кристаллографии – такого теоретического багажа вполне хватит для того, чтобы снимать рентгенограммы. И Макс сослался для примера на простейший способ, который он нашел, чтобы проверить ?-спираль Полинга. Для получения решающей рентгенограммы, которая подтвердила бы предсказание Полинга, по его словам, требуется всего один день. Макс говорил, а я ничего не понимал. Я не знал даже закона Брэгга – основного закона кристаллографии.  

Затем мы пошли пройтись и подыскать мне квартиру. Когда Макс выяснил, что в лабораторию я пришел прямо с вокзала и не видел еще ни одного колледжа, он провел меня через задний двор Кингз-колледжа к Тринити. Я никогда в жизни не видел таких прекрасных зданий, и если я еще колебался, расставаться ли со спокойной жизнью биолога, то тут последние сомнения рассеялись. Даже заглянув в несколько сырых домов, где студентам сдавались комнаты, я почти не пал духом. По романам Диккенса я знал, что мне грозит лишь то, что терпят сами англичане. И я счел, что мне очень повезло, когда нашел себе комнату в двухэтажном доме на Джезус-Грин, меньше чем в десяти минутах ходьбы от лаборатории.  

На следующее утро я снова пришел в Кавендишскую лабораторию: Макс хотел представить меня сэру Лоуренсу Брэггу. Он позвонил наверх и сообщил о моем приходе, сэр Лоуренс спустился к нам, дал мне сказать несколько слов, а затем удалился с Максом для конфиденциального разговора. Несколько минут спустя они появились снова, и Брэгг официально разрешил мне работать под его руководством. Все было обставлено чисто по-английски, и про себя я решил, что фигура седоусого Брэгга, наверное, почти все дни напролет украшает тихие комнаты лондонских клубов вроде «Атенеума».  

Я не сомневался, что больше мне не придется соприкасаться с этой, как мне казалось, древней окаменелостью. Да, конечно, Брэгг был известный ученый, но ведь свой закон он открыл еще до первой мировой войны, так что, наверное, он удалился от всяких дел, решил я, и генами интересоваться не будет. Вежливо поблагодарив сэра Лоуренса, я сказал Максу, что приеду через три недели, к началу семестра. Потом я вернулся в Копенгаген, чтобы собрать свое скромное имущество и рассказать Герману, как мне повезло: я буду кристаллографом!  

Герман сделал для меня все, что мог. В Вашингтон было отправлено письмо, в котором он горячо одобрял изменения в моих планах. Я тоже написал в Вашингтон, сообщая, что мои нынешние эксперименты по биохимии размножения вирусов, если и интересны, то не слишком. И я намерен оставить традиционную биохимию, так как она, по моему мнению, не может объяснить, как работают гены. Но зато, указывал я, мне ясно, что ключ к генетике – это рентгеновская кристаллография. Я просил разрешения перейти в Кембридж, в лабораторию Перутца, чтобы изучить методику кристаллографических исследований. Ждать разрешения в Копенгагене не имело смысла. Это было бы пустой тратой времени. Маалойе неделей раньше уехал на год в Калифорнийский технологический институт, а мой интерес к биохимии, которой занимался Герман, по-прежнему был равен нулю. Конечно, формально я не имел права уезжать из Копенгагена, но, с другой стороны, не могли же мне отказать! Душевное состояние Германа было известно всем, и вашингтонское начальство, вероятно, и так уже удивлялось, сколько же еще я намерен оставаться в Копенгагене. Прямо написать, что Герман вообще не бывает в лаборатории, было бы не только непорядочно, но и излишне. Естественно, что я никак не ожидал отрицательного ответа. Однако через десять дней после моего возвращения в Кембридж Герман переслал мне роковое письмо, присланное на мой копенгагенский адрес. Комитет по распределению стипендий не одобрил моего перехода в лабораторию, к работе в которой я никоим образом не подготовлен. Мне было предложено пересмотреть свои планы, поскольку я не компетентен в области кристаллографии. Впрочем, комитет не будет возражать, если я захочу перейти в лабораторию Касперсона в Стокгольме для изучения физиологии клетки.  

Понять, где зарыта собака, было нетрудно. Председателем комитета был теперь уж не Ганс Кларк, благодушный биохимик, приятель Германа, давно собиравшийся покинуть Колумбийский университет, и мое письмо попало не к нему, а к новому председателю, который относился к воспитанию молодежи более серьезно. Ему показалось, что я много на себя беру, утверждая, что занятия биохимией мне ничего не дадут. Я написал Луриа, надеясь, что он меня выручит. Он был немного знаком с новым председателем, и я думал, что тот может изменить свое мнение, если ему правильно объяснят мое решение.  

Поначалу казалось, что благодаря заступничеству Луриа логика восторжествует: Луриа написал мне, что все уладится, если мы проявим должное смирение, и я совсем воспрянул духом. По его мнению, мне следовало написать в Вашингтон, что в Кембридж я рвусь из-за Роя Маркхэма, английского биохимика, который занимался фитовирусологией. Я пошел к Маркхэму и сообщил ему, что он может приобрести идеального ученика, который гарантированно не будет загромождать его лабораторию своими экспериментальными установками. Маркхэм принял это известие с полным хладнокровием. В моей затее он усмотрел прекрасный пример типично американского неумения вести себя. Тем не менее он обещал не опровергать этой нелепости.  

Убедившись, что Маркхэм меня не выдаст, я написал в Вашингтон длинное смиренное письмо, объясняя, какую пользу должно мне принести общение с такими светилами, как Перутц и Маркхэм. В конце письма я счел наиболее честным сообщить официально, что нахожусь в Кембридже и останусь там, пока не будет принято какое-то решение. Однако новый председатель не оценил моей откровенности. Я это понял, когда ответ пришел опять-таки на адрес лаборатории Германа: комитет по распределению стипендий рассматривает мою просьбу, о принятом решении меня известят. Благоразумие подсказывало, что мне лучше не получать деньги по чекам, которые все еще продолжали приходить на мое имя в Копенгаген в начале каждого месяца.  

К счастью, я мог позволить себе поработать год с ДНК, не получая стипендии, хотя она была бы отнюдь не лишней. В Копенгагене я получал три тысячи долларов в год, то есть втрое больше, чем требовалось, чтобы жить, как живут состоятельные датские студенты. Даже если бы мне пришлось заплатить за два модных костюма, которые сестра купила в Париже, то у меня осталась бы еще тысяча долларов – сумма вполне достаточная, чтобы прожить в Кембридже год. Помогла мне и моя квартирная хозяйка.  

Она выгнала меня, хотя я не прожил под ее кровом и месяца. Мое главное преступление заключалось в том, что я не снимал ботинки, приходя домой после девяти вечера, когда ее муж уже спал. Кроме того, я иногда забывал о строжайшем запрете спускать воду в уборной в эти часы и, что хуже всего, выходил из дому после десяти вечера: в это время в Кембридже все закрыто и мое поведение было явно подозрительным. Выручили меня Джон и Элизабет Кендрью, которые предложили за пустяковую плату комнату в своем доме на Теннис-Корт-роуд. Она была невероятно сырой и отапливалась только стареньким электрическим камином. Тем не менее я с радостью воспользовался их приглашением. Хотя это и грозило туберкулезом, но зато я жил у друзей. Да и вряд ли мне удалось бы найти что-нибудь получше теперь, когда все квартиры уже были сданы. Поэтому я охотно поселился на Теннис-Корт-роуд в ожидании, пока мое финансовое положение не улучшится.  

7  

С первого же дня, проведенного в лаборатории, мне стало ясно, что в Кембридже я останусь надолго. Уехать было бы вопиющей глупостью, так как тогда я лишился бы неповторимой возможности разговаривать с Фрэнсисом Криком. В лаборатории Макса нашелся человек, который знал, что ДНК важнее, чем белки, – это было настоящей удачей. В результате мне, к великому облегчению, уже не приходилось все свое время отдавать изучению рентгеноструктурного анализа белков. Наши беседы в обеденный перерыв вскоре сосредоточились вокруг одной темы: как же все-таки соединены между собой гены. Через несколько дней после моего приезда мы уже знали, что нам следует предпринять: пойти по пути Лайнуса Полинга и одержать над ним победу его же оружием.  

Успех Полинга с полипептидной цепью, естественно, натолкнул Фрэнсиса на мысль, что подобный фокус можно устроить и с ДНК. Однако, пока никто из окружающих не разделял его мнения о важности ДНК, он, побаиваясь возможных осложнений с лабораторией Кингз-колледжа, не решался всерьез заняться этой проблемой. К тому же, хотя гемоглобин и не был центром вселенной, два года, которые Фрэнсис уже провел в Кавендишской лаборатории, вовсе не были скучны. При изучении белков возникало более чем достаточно проблем, для решения которых нужен был человек с теоретическим складом ума. Но теперь, когда в лаборатории появился я, всегда готовый поговорить о генах, Фрэнсис извлек на свет божий свои идеи, касавшиеся ДНК. Впрочем, он и теперь не собирался отказываться от работы над другими проблемами, возникавшими в лаборатории. И не будет никакого ущерба, если, отдавая размышлениям о ДНК всего несколько часов в неделю, он поможет мне разрешить вопрос первостепенной важности.  

В результате Джон Кендрью очень скоро понял, что едва ли я помогу ему выяснить строение миоглобина. Ему не удавалось вырастить большие кристаллы миоглобина лошади, и он рассчитывал сначала, что у меня рука окажется счастливой. Но не требовалось особой проницательности, чтобы заметить, насколько неискусны мои лабораторные манипуляции. Недели через две после моего приезда в Кембридж мы отправились на местную бойню, чтобы получить сердце лошади для изготовления нового препарата миоглобина. Если бы нам повезло, то немедленное замораживание сердца бывшего скакуна воспрепятствовало бы повреждению молекул миоглобина, которое мешало кристаллизации. Однако и мои попытки кристаллизации оказались не более успешными, чем попытки Джона. Я даже почувствовал определенное облегчение: если бы я добился успеха, Джон мог бы засадить меня за съемку рентгенограмм.  

А при таком положении вещей ничто не мешало мне разговаривать с Фрэнсисом по меньшей мере по нескольку часов в день. Непрерывно думать было слишком трудно даже для него, и часто, зайдя в тупик со своими уравнениями, он принимался расспрашивать меня о фагах. Или же снабжал меня сведениями по кристаллографии, собрать которые обычным путем можно было бы только ценой томительного штудирования специальных журналов. Особенную важность представляли те его рассуждения, которые позволяли понять, как именно Лайнус Полинг открыл ?-спираль.  

Вскоре я усвоил, что Полинг достиг этого, опираясь больше на здравый смысл, чем на сложные математические выкладки. В своих рассуждениях он иногда оперировал уравнениями, но и тут в большинстве случаев можно было бы обойтись словами. Ключ к успеху Лайнуса надо было искать в том, что он доверился простым законам структурной химии. ?-Спираль была открыта не с помощью простого созерцания рентгенограмм; главный фокус состоял в том, чтобы задать себе вопрос: какие атомы предпочитают соседствовать друг с другом? Основными рабочими инструментами были не бумага и карандаш, а набор молекулярных моделей, на первый взгляд напоминающих детские игрушки.  

Мы не видели, что могло бы помешать нам решить проблему ДНК таким же способом. Нужно было только сконструировать набор молекулярных моделей и начать играть ими. Если нам повезет, то искомая структура окажется спиралью – ведь любая иная конфигурация была бы намного сложнее. Ломать голову над сложностями, не убедившись прежде, что простейший ответ не годится, было бы непростительной глупостью. Если бы Полинг выискивал сложности, он никогда ничего не добился бы.  

С самого начала мы исходили из того, что молекулы ДНК содержат очень большое число нуклеотидов, соединенных в регулярную линейную цепь. И здесь наши рассуждения частично основывались на соображениях простоты. Хотя химики-органики в соседней лаборатории Александра Тодда считали, что именно таким и должно быть расположение нуклеотидной основы молекулы, они были еще далеки от того, чтобы химическим путем установить идентичность всех связей между нуклеотидами. Но если это не так, то как же в таком случае молекулы ДНК могут укладываться в кристаллические агрегаты, изучаемые Морисом Уилкинсом и Розалинд Фрэнклин? Поэтому мы решили, пока не зайдем в тупик, считать строение сахаро-фосфатного остова весьма регулярным и искать такую спиральную пространственную конфигурацию, при которой все группы этого остова имели бы одинаковое химическое окружение.