Оставалось неизвестным, каков активный фактор трансформации, то есть чем передается вирулентность от одного штамма бактерий другому, и из чего он состоит. По одному из предположений, полисахаридная капсула пневмококка действует как самовоспроизводящаяся матрица. Согласно другой гипотезе, активным фактором является белково-полисахаридный антиген, находящийся внутри бактериальной клетки. В 1935 г. Эвери поставил перед собой задачу ответить на эти вопросы. Совместно с двумя более молодыми коллегами Колином Маклаудом и Маклином Маккарти он нашел решение. По мнению многих, их скрупулезная, точная и убедительная работа заслуживала Нобелевской премии, но, хотя с 1932 по 1948 г. этих исследователей номинировали более десяти раз, в Стокгольме это проигнорировали{60}.
Сам чем-то напоминающий монаха, Эвери холил и лелеял свой микробиологический «сад». Он много лет посвятил разработке методов выращивания, обработки и центрифугирования больших объемов культур пневмококка. По большей части работа не приносила успеха. «Разочарование мой хлеб насущный, но я наслаждаюсь им», часто говорил упорный исследователь. В особенно тяжелые дни он бывал более откровенен: «Часто мы готовы просто вышвырнуть все в окно»{61}. Но в конце концов удалось добиться надежных и воспроизводимых методик выделения и анализа «трансформирующей субстанции».
Словно недостаточно было множества технических трудностей, которые требовалось преодолеть в лаборатории, у Эвери началось тяжелое аутоиммунное заболевание (болезнь Грейвса), сопровождающееся гипертиреозом и проявляющееся, помимо поражения щитовидной железы, депрессией и раздражительностью, с которыми ему не всегда удавалось совладать. Пришлось удалить щитовидную железу (в 1933 или 1934 г., больничные архивы не сохранились). Хотя здоровье Эвери в значительной степени восстановилось, он часто оправдывал болезнью свое стремление свести к минимуму социальные обязательства, уклониться от участия в ученых собраниях и более полно отдаться работе{62}.
К началу 1943 г. Эвери убедился, что трансформирующей субстанцией является дезоксирибонуклеиновая кислота. В мае того года глубокой ночью он написал о своем открытии брату Рою, биохимику в Университете Вандербильта. Это письмо на четырнадцати страницах один из эпохальных документов в истории ДНК.
Кто бы мог подумать? Насколько я знаю, этот тип нуклеиновой кислоты до сих пор у пневмококков не обнаруживали, хотя находили у других бактерий Похоже на вирус, может быть, ген Это касается генетики, энзимологии, клеточного метаболизма, синтеза углеводов и т. д. Сейчас нужно много документированных убедительных доказательств того, что натриевая соль дезоксирибонуклеиновой кислоты, не содержащая белков, возможно, обладает такой биологической активностью и специфическими свойствами, и эти доказательства мы пытаемся получить. Надувать пузыри очень весело, но разумнее проколоть их самому, прежде чем это попытается сделать кто-то другой Опасно действовать сгоряча: будет стыдно, если придется идти на попятный{63}.
Статья, которую Эвери опубликовал в 1944 г., основывалась на результатах применения широкого спектра различных биохимических, микробиологических и иммунологических методов исследования, в частности электрофореза, ультрацентрифугирования, очистки и инактивации. Он установил, что трансформирующая субстанция состоит из углерода, водорода, азота, кислорода и фосфора, что характерно для нуклеиновых кислот. Субстанция была активной при разведении 1:100 000 000 и инактивировалась ферментами, расщепляющими ДНК, но на нее не влияли ферменты, воздействующие на рибонуклеиновую кислоту (РНК), белки или полисахариды. Кроме того, она поглощала свет той же длины волны, что и нуклеиновые кислоты. Методом исключения, которым пользуются врачи при диагностике, Эвери пришел к выводу: «представленные данные поддерживают предположение, что нуклеиновая кислота, содержащая дезоксирибозу, является основной составляющей трансформирующего начала Pneumococcus типа III»{64}. В 1946 г. Эвери и Маккарти опубликовали две дополнительные статьи об усовершенствовании выделения трансформирующей субстанции с еще более уверенным утверждением того, что гены состоят из ДНК{65}. Однако Эвери не выяснил механизм функционирования ДНК и ее молекулярную структуру. Как и труды Менделя и Мишера, его работа не привела к немедленному изменению научной картины.
Дело в том, что весьма влиятельные ученые упрямо держались убеждения о главенстве белков в наследственности. В 19451950 гг. они всячески оспаривали доклады Эвери на научных конференциях. Пожалуй, самым непримиримым противником Эвери был его коллега из Института Рокфеллера, биохимик мирового уровня Феб (Фибус) Левен, считавший, что ДНК недостаточно сложна и разнообразна, чтобы нести генетическую информацию, поскольку в ней имеется лишь четыре варианта азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин и тимин). По мнению Левина, основой наследственности должен быть белковый компонент хромосом, в составе которого много разных аминокислот. Его главный аргумент казался убийственным: как Эвери может быть уверен, что в его образцах для исследования совершенно отсутствуют следы белков и что не эти следы есть истинная причина трансформации?{66}
В ряде сделанных задним числом историографических исследований утверждалось, что работа Эвери была преждевременной и не удостоилась внимания большинства ученых, включая генетиков, отчасти, возможно, из-за ее публикации в Journal of Experimental Medicine, который читали больше врачи, чем ученые{67}. Однако это широко известный и очень авторитетный научный журнал, основанный в 1896 г. Уильямом Генри Уэлчем из Больницы Джонса Хопкинса и издаваемый Институтом Рокфеллера. Он есть в библиотеке любого университета как в США, так и в других странах. Если уж удалось «откопать» результаты Менделя в малоизвестном издании, то научным сотрудникам, просматривавшим литературу по своей области, наверняка попалась бы статья Эвери.
В действительности начиная с середины 1940-х и на протяжении большей части 1950-х гг. данные, полученные Эвери, активно обсуждались на научных конференциях с участием специалистов по молекулярной биологии, биофизике и генетике микроорганизмов. В 1944 г. английский физик Уильям Астбери, который в 1930-е гг. первым применил метод рентгеновской кристаллографии к изучению структуры ДНК, с восхищением назвал работу Эвери одним из самых выдающихся открытий современности{68}. Биохимик Герман Калькар из Копенгагенского университета в Дании, у которого был аспирантом Уотсон, утверждал, что знал об исследованиях Эвери с 1945 г.{69} В 1946 г. Эвери выступал на главном собрании генетиков того времени летнем семинаре «Наследственность и изменчивость у микроорганизмов» в Колд-Спринг-Харбор.
Джошуа Ледерберг, который в 1958 г. удостоился Нобелевской премии в области физиологии и медицины, а в 1978 г. стал ректором Рокфеллеровского университета, прочел статью Эвери, как только она вышла в свет. Он назвал ее поразительным ключом к разгадке химической природы гена{70}. Ледерберг часто ссылался на работу Эвери в своих публикациях 19401950-х гг. На всем протяжении своей научной деятельности Ледерберг вежливо, но твердо оспаривал утверждение о якобы безвестности открытия Эвери. В 1973 г. в письме редактору журнала Nature он заявил, что представление, будто «работа Эвери о трансформации пневмококка не была в достаточной мере признана генетиками в первое десятилетие после публикации 1944 г., не вполне согласуется с моими собственными воспоминаниями и опытом»{71}.
Нобелевский лауреат биофизик Макс Дельбрюк всецело соглашался с Ледербергом. В 1941 или 1942 г. он посетил лабораторию Эвери в Рокфеллеровском институте и изучил его работу, опубликованную в Journal of Experimental Medicine{72}. Через тридцать лет Дельбрюк вспоминал, как трудно было в 1940-е гг. оспаривать господствовавшие тогда взгляды Левена: «Любого, кто изучал этот вопрос и размышлял о нем, поражал парадокс: с одной стороны, был получен специфический эффект с ДНК, а с другой стороны, считалось, что ДНК, будучи тетрануклеотидом, является примитивным веществом, не способным действовать специфически. Одно из этих положений должно было быть ошибочным»{73}.
Часть II
Клуб игроков
Человек часто бывает не самим собой, а кем-то другим. Мысли большинства людей это чьи-то чужие мнения, их жизнь подражание, их страсти заемные страсти.
ОСКАР УАЙЛЬД[10]{74}
[4]
«Возьмите меня в Кавендишскую лабораторию»
Я никогда не видел, чтобы Фрэнсис Крик держался скромно.
ДЖЕЙМС УОТСОН[11]{75}
Первое предложение «Двойной спирали» Джеймса Уотсона задевало Фрэнсиса Крика и в то же время идеально его описывало. В отличие от того, с каким чувством Уотсон описал Розалинд Франклин, он не имел в виду ни малейшего неуважения в адрес Крика. Он лишь хотел сказать, что Фрэнсис так блистателен, что ему незачем скромничать. Однако Крику не слишком нравилась эта фраза. Вскоре после прочтения рукописи книги Уотсона Крик объединился с Морисом Уилкинсом и еще несколькими учеными, оскорбленными этим текстом. Они подали прошение ректору Гарвардского университета Натану Пьюзи, желая, чтобы он велел независимому университетскому издательству не публиковать эту книгу. Крик выиграл битву, но проиграл войну. Издательство Harvard University Press в 1967 г. отвергло книгу Уотсона, но его редактор Томас Уилсон перебрался из Кеймбриджа (штат Массачусетс) в нью-йоркское издательство Atheneum, имея при себе рукопись Уотсона{76}. В следующем году «Двойная спираль» стала международным бестселлером и с тех пор разошлась в количестве свыше миллиона экземпляров{77}.
Фрэнсис Крик родился 8 июня 1916 г. в деревне Уэстон-Фавелл близ Нортгемптона на востоке Центральных графств Англии. Его родители Гарри и Энни Крик были состоятельными людьми, так как у Гарри и его брата были обувная фабрика и несколько магазинов. Юный Фрэнсис поглощал научные книги и энциклопедии, превосходно их запоминая. Однажды он посетовал матери, что к тому моменту, когда он вырастет, все открытия уже будут совершены{78}.
Окончив среднюю школу в Нортгемптоне, Крик поступил в лондонскую школу Милл-Хилл, где блестяще проявил себя в математике, физике, химии и в розыгрышах. Однажды он устроил так, чтобы радио, которое запрещалось слушать в часы вечерних занятий, автоматически включалось, если заведующий пансионом обходил залы, и выключалось, когда он входил в комнату Фрэнсиса в поисках источника шума. Еще он испортил отношения с педагогами, наполнив бутылку различными взрывчатыми веществами, чтобы сделать «бомбу».
В 1934 г. Крик провалил вступительные экзамены и в Оксфордский, и в Кембриджский университеты, после чего поступил в Юниверсити-колледж Лондонского университета. Он изучал физику и окончил обучение в возрасте 21 года, получив степень бакалавра с отличием второго класса. Любопытно, что Морис Уилкинс и Розалинд Франклин также завершили бакалавриат с отличием второго класса, а это сулило им второразрядную карьеру в науке. Однако они стали примечательным исключением{79}. Крик пошел по пути наименьшего сопротивления: будучи студентом, он вел исследовательскую работу[12] под руководством профессора Эдварда Невилла да Коста Андраде в Юниверсити-колледже и жил в Лондоне на деньги своего дяди Артура Крика, у которого мальчиком научился стеклодувному делу и фотографии. У да Коста Андраде Фрэнсис занимался определением вязкости воды под давлением при температуре от 100 до 150
о
К счастью для будущего биологии, в 1939 г. немецкая бомба уничтожила лабораторию, где трудился Крик, и его тщательно подобранное оборудование, положив конец этим его исследованиям. С 1940 г. Крик шесть лет служил в Военно-морском министерстве, работая над магнитными и акустическими минами, взрывающимися без непосредственного контакта с объектом поражения, что многократно повышало эффективность по сравнению с минами старого образца. По окончании войны было подсчитано, что новые британские мины потопили или повредили не меньше тысячи вражеских морских судов{81}.
Личная жизнь Крика в это время была весьма запутанной. Его первая жена Рут Дорин Додд была его сокурсницей по Лондонскому университету, где изучала английскую литературу, особенно увлекаясь плутовскими романами Тобайаса Смоллетта. Когда разразилась Вторая мировая война и все способные работать понадобились в военных интересах, она отодвинула в сторону книги и стала служить в Министерстве труда{82}. Пара сочеталась браком в 1940 г., через девять месяцев родился их сын Майкл. В 1946 г. Крик влюбился в француженку Одиль Спид, приехавшую в Англию в 1930-х гг. изучать английский язык и изобразительное искусство. Во время войны она вступила в ряды Женской вспомогательной службы военно-морских сил. В 1947 г. Фрэнсис развелся с Рут, после чего, в сущности, не занимался воспитанием сына. В 1949 г. он женился на Одиль. Этот брак был очень счастливым: Бог благословил их двумя дочерьми и супруги не расставались до самой смерти Крика.
Под конец войны Крик задумался, не станет ли гражданская служба в правительственном аппарате наилучшим выбором для него при не слишком высоких результатах в бакалавриате, незаконченной диссертации и уже не юном возрасте. Министерские чины, впрочем, сомневались в своем желании и дальше обеспечивать работой этого говорливого молодого человека. После второго собеседования под председательством физика, химика, а впоследствии писателя и государственного деятеля Чарльза Сноу Крику предложили работу. Однако к этому времени он решил, что не хочет потратить остаток жизни на создание оружия, и отклонил это предложение{83}.
Крик подумывал заняться научной журналистикой и попытался устроиться в редакцию журнала Nature, но снял свою кандидатуру, потому что осознал: он хочет заниматься собственными научными изысканиями, а не редактировать и описывать чужие труды. В свободное время Крик внимательно следил за литературой по химии и однажды прочел превосходную книгу о природе химических связей в органических соединениях, написанную Лайнусом Полингом. Он также читал работы Эдгара Эдриана «Механизм нервной деятельности: изучение нейрона электрическими методами» (The Mechanism of Nervous Action: Electrical Studies of the Neurone) и Сирила Хиншелвуда «Химическая кинетика бактериальной клетки» (The Chemical Kinetics of the Bacterial Cell){84}.
По замечанию журналиста Мэтта Ридли, Крик был полон решимости не просто ворваться в науку, но и совершить в ней нечто героическое, а главное раскрыть какую-нибудь важную тайну природы{85}. Прорывы, к которым он стремился, следовало искать в изучении функционирования человеческого мозга или же в выяснении молекулярных механизмов наследственности. Однако как осуществить такие смелые планы?{86}
К счастью, наставником Крика в Военно-морском министерстве оказался английский физик австралийского происхождения Гарри Стюарт Уилсон Мэсси, в 1945 г. ставший деканом физического факультета Юниверсити-колледжа Лондонского университета. Как-то Мэсси дал Крику почитать книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь?». Другой экземпляр этой книги Мэсси одолжил Морису Уилкинсу, который был правой рукой Джона Тертона Рэндалла, возглавлявшего отдел биофизики Совета по медицинским исследованиям в Королевском колледже Лондона{87}. По совету Мэсси Крик свел знакомство с Уилкинсом и подружился с ним. Они были сверстниками (и скончались оба в 2004 г.), каждый из них развелся с первой женой и отказался от забот о первенце-сыне, и мысли обоих занимали структура и функционирование генов. Однажды Крик попросился работать в лаборатории Рэндалла, но тот решительно отказал. Крика не принял и Джон Десмонд Бернал, занимавшийся рентгеновской кристаллографией в той самой лаборатории Беркбек-колледжа Лондонского университета, в которую в 1949 г. не взяли Розалинд Франклин (правда, ее-то весной 1953 г. все-таки пригласили туда){88}.