Золото, пуля, спасительный яд. 250 лет нанотехнологий
Шрифт:
Пока же они занимались другими делами. Уотсон вспоминал: “В конце октября Фрэнсис попробовал подбить меня на вторую попытку раскрыть структуру ДНК. Но мне показалось это бессмысленным. Никаких новых фактов, которые могли бы сгладить неприятные воспоминания о нашем позорном поражении прошлой зимой, не появилось”. Тогда же в Кембридж на стажировку приехал сын Полинга – Питер. Работать ему выпало в одной комнате с Криком и Уотсоном. В ходе дружеской беседы он разболтал, что отец поглощен идеей скручивания между собой самих альфа-спиралей в молекулах белка кератина, содержащегося в волосах. Это была хорошая новость для Уотсона и плохая для Крика, ведь близкой проблемой тот занимался в своей диссертации. Припертый к стене Крик набросился на работу с удвоенной
История тихо катилась к печальному концу. Крик размышлял над предложением поработать год в США. Стажировка Уотсона была не вечной. Франклин объявила, что в марте она переходит на работу в Беркбек-колледж, где будет заниматься исследованиями вируса табачной мозаики, объекта с точки зрения рентгенографии более интересного, чем ДНК. Главным же было то, что руководитель тамошней лаборатории Джон Бернал был известным борцом за женское и всяческое другое равноправие. Он гарантировал Франклин полную самостоятельность в рамках сельскохозяйственного гранта и должность, в наших терминах, старшего научного сотрудника. Один Уилкинс пребывал в радужном настроении, предвкушая годы спокойной работы по установлению структуры ДНК.
Гром грянул опять же в канун Рождества. Питер Полинг обмолвился в разговоре, что отец прислал письмо, в котором среди прочих семейных новостей сообщил, что установил структуру ДНК. Об этом были немедленно извещены все, включая Брэгга и Перуца. Кендрю пытался утешить расстроенных Крика с Уотсоном, говоря, что Полинг мог и ошибиться. Полинг – не мог, отвечали те.
В первых числах февраля 1953 года Полинг прислал в Кембридж два экземпляра своей статьи, один – Брэггу, второй – сыну, который недолго думая показал ее Крику и Уотсону. Те не смогли скрыть радость, когда увидели тройную спираль ДНК, в которой обращенные внутрь цепи были скреплены водородными связями. Это они уже проходили, это была ошибка! Еще они поразились тому, что фосфатные группы в структуре Полинга были связаны с атомом водорода. “Как же так, ведь ДНК – это кислота, это экспериментальный факт, в кислоте нет никаких атомов водорода!” Это восклицание говорило скорее об их собственной химической малограмотности и неспособности понять оригинальный ход мысли Полинга. Как бы то ни было, они разнесли по лаборатории весть, что Полинг допустил элементарную химическую ошибку, за которую в колледжах ставят двойки на экзаменах по химии.
Все понимали, что это лишь временная передышка. Полинг, несомненно, обнаружит ошибку и тогда уж сделает все, как полагается. Но при этом без всяких на то оснований возродились надежды на реванш. Брэгг отменил свое вето на занятия ДНК и спустил Крика с Уотсоном с поводка. Делайте, что хотите, но сделайте это! С одной стороны, это свидетельствовало о некой мистической уверенности в том, что если кто и способен в кратчайшие сроки решить эту великую задачу, то только эти два самоуверенных шалопая. С другой стороны, в Кавендишской лаборатории просто не было других специалистов, достаточно знакомых с проблемой ДНК.
Перед лицом “американской угрозы” были преданы забвению все правила честной игры. Опуская малоприглядные детали, скажу лишь, что Крику с Уотсоном обеспечили доступ к результатам, полученным Франклин, без ее, естественно, ведома. Парадокс ситуации заключался в том, что Франклин, яростно отрицавшая саму идею спирали, приложила столь много усилий, чтобы развенчать ее, что в результате получила самые убедительные свидетельства ее правильности. Такое, впрочем, часто случается в науке. Уотсону хватило одного быстрого взгляда на показанную ему Уилкинсом дифрактограмму, чтобы “увидеть” спираль. Эта “фотография 51”, вошедшая в историю науки, лежала в столе Франклин с июля прошлого года.
Крик с Уотсоном вернулись к молекулярным моделям, заказав в мастерских комплект металлических пластинок, с геометрической точностью отображавших строение азотистых оснований. Уотсон настоял на построении двойной спирали. Его аргумент был неотразим даже для физика Крика: все важные биологические объекты бывают парными! Но начали они по-прежнему с осмеянной модели, где остов молекулы находился в центре. Никто не мог понять, почему Франклин настаивала на периферийном расположении цепей, из ее данных это явным образом не следовало. Но ничего хорошего у них не получилось. Тогда Уотсон решил попробовать раздвинуть цепи и обратить основания внутрь – с него не убудет. Но тут возникла опять же старая проблема – как основания из разных цепей связываются друг с другом и скрепляют таким образом молекулу. Ответ подсказал все тот же Полинг – водородные связи! Уотсон бросился в библиотеку читать статьи на предмет образования водородных связей между молекулами азотистых оснований.
Все равно не сходилось. Как ни крутили Уотсон с Криком пластинки, изображавшие азотистые основания, модель получалась какая-то кособокая, скучная, некрасивая, в общем, неправильная. Помощь пришла со стороны сотрудника, который вот уже полгода сидел за своим столом в их комнате, а до этого несколько лет проработал в Калифорнийском технологическом институте, рядом с Полингом. Он увидел структурные формулы оснований, которые Уотсон выписал из книги Дэвидсона “Биохимия нуклеиновых кислот”, и небрежно бросил: эти формулы, которые рисуют в учебниках, какие-то липовые, нутром чую, что на самом деле эти соединения существуют в другой таутомерной форме. Что такое таутомерные формы, для нас с вами не суть важно, главное, что они обладают разной геометрией.
С новыми формами дело пошло. Аденин вдруг идеально сложился с тимином, а гуанин с цитозином, и размеры у двух этих пар совпали. Из этого напрямую вытекало правило Чаргаффа, к которому оба конструктора продолжали испытывать недоверие. И еще: что любая данная последовательность оснований одной цепи автоматически определяла последовательность другой, это была своеобразная зеркальная или, как сейчас говорят, комплементарная симметрия, было легко представить, как одна цепь становится матрицей для синтеза другой. Ждать, пока механики изваяют новые металлические пластинки, не было сил, Уотсон принялся вырезать точные изображения оснований из толстого картона. Крик во время ланча помчался в паб “Орел”, любимое вместо встречи ученых из окрестных колледжей, и принялся рассказывать всем встречным и поперечным, что они с Уотсоном раскрыли секрет жизни. На календаре было 28 февраля, второй акт нашей истории продолжался менее четырех недель.
Через неделю Крик с Уотсоном закончили пайку окончательной модели двойной спирали ДНК. Приехал Уилкинс, бегло осмотрел конструкцию и тут же отправился обратно в Лондон – надо было проверить, насколько предсказываемые ею параметры соответствуют экспериментальным данным. Через несколько дней и Уилкинс, и Франклин подтвердили: все в точности совпадает. Валом валили сотрудники лаборатории, прослышавшие об открытии. Едва оправившись от гриппа, прибыл Брэгг. Он был удовлетворен. “А что думает по этому поводу Тодд?” – озаботился Брэгг. К Тодду, главному специалисту в мире по химии нуклеиновых кислот, работавшему буквально за стенкой, Крик с Уотсоном почему-то не обращались за консультациями. Позвали Тодда. “Отличная химическая работа”, – резюмировал он.
Показательно, что ни у кого не возникло ни малейших сомнений в правильности модели. Она была красива и совершенна, это не было творением рук или ума человеческого, такое могла сделать только Природа. Это была Истина, самоочевидная и самодостаточная, не требующая никаких других доказательств. Вот и Полинг был сразу покорен ею. Как выяснилось, он был в курсе проводимых в Англии исследований. В начале апреля Полинг намеревался посетить Королевский колледж по дороге в Брюссель на Сольвеевскую конференцию по белкам. Его интересовали некоторые детали рентгенографических исследований. Со структурой ДНК ему уже все было ясно.