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

Ливио Марио

Между тем, Полинг в США пытался в очередной раз проделать свой фокус с белками, но на сей раз уже с ДНК. На имеющихся в его распоряжении рентгеновских снимках виден четкий период в 3,4 ангстрема, но больше почти ничего не различить. Для начала Полинг еще раз внимательно изучил статью Ронвина. Хотя он был убежден, что гипотеза о структуре ДНК, которую предлагает Ронвин – в которой атом фосфора соединен с пятью атомами кислорода – была полностью ошибочна, кое-что в ней привлекло его внимание. По Ронвину, четыре основания находились вне структуры, а фосфаты – по центральной оси. Полингу показалось, что в этом есть смысл – по той же самой причине, по которой Уотсон и Крик в своей первой модели вывели основания в наружную сторону (об этой крайне неудачной модели Полинг ничего не знал). Поломав голову, пусть и недолго, Полинг снова решил прибегнуть к своему прославленному «стохастическому методу». Основная мысль заключалась в том, чтобы, опираясь на химические принципы, сократить перечень возможных структур до самых вероятных, а затем построить их трехмерные модели, чтобы исключить слишком плотные и слишком свободные конфигурации. А затем можно будет сравнить оставшуюся структуру-«фаворита» с экспериментальными рентгеновскими данными.

Раньше

этот метод приводил к грандиозным успехам, и Полинг решил, что точно знает, какому плану следовать. Во-первых, он почти не сомневался, что молекула имеет спиральную структуру, и снимки Астбери и Белл, похоже, в целом подтверждали это предположение. Во-вторых, два основания были с одинарным кольцом, а два – с двойным. Разница в конструкции и объеме, по крайней мере на первый взгляд, не позволяла предположить, что ось спирали, по всей видимости, обладающая правильной структурой, состоит из оснований. Следующим шагом было выяснить, из скольких нитей состоит спираль. Полинг решил подойти к этой задаче с неожиданной стороны – вычислить плотность структуры. Однако не успел он даже приступить к делу, как ему помешали непредвиденные обстоятельства.

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] , 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».

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.

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] , 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.

232

Письмо Гарри Трумэну датировано 29 февраля 1952 года.

Нетрудно догадаться, что все эти коллизии с отказом в получении паспорта взбесили мировую научную общественность [233] . 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.

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».

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] , 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] , 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.

234

Беседа с автором 15 ноября 2010 года.

235

Chargaff 1950, а также Chargaff, Zamenhof, and Green 1950.

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] 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.

236

Hershey and Chase 1952.

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] . 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.

237

Опубликованы в Williams 1952.