Текст книги "Избегайте занудства"

Автор книги: Джеймс Д. Уотсон

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 27 страниц)

Новость о том, что мы, похоже, разгадали структуру ДНК, не могла не заставить Уилкинса схватиться за сердце. Через день после того, как мы проверили соответствующие всем атомам координаты, от него пришло письмо, в котором он сообщал Фрэнсису, что Розалинда покинула Королевский колледж и что теперь он собирается вернуться к работе с ДНК. Вероятно, чтобы смягчить удар, Джон Кендрю, а не Фрэнсис позвонил Морису, чтобы сообщить ему, что мы с Фрэнсисом предложили многообещающую новую версию структуры ДНК. Приехав на следующий день, Морис сразу оценил изящную простоту двойной спирали и согласился, что она, по-видимому, слишком хороша, чтобы быть неправдой. Мы с Фрэнсисом знали, что не выяснили бы структуру ДНК, если бы нам не были известны результаты, полученные в Королевском колледже, и поэтому предложили Морису войти в число соавторов рукописи, которую мы планировали послать в Nature. Он без колебаний отказался, возможно, потому, что не знал, как быть со столь же важным вкладом Розалинды Франклин и Раймонда Гослинга. В номере Nature за 25 апреля 1953 года было опубликовано состоящее из девятисот слов описание нашей модели, а также две новые заметки от двух противоборствующих групп исследователей ДНК из Королевского колледжа. Морис впоследствии писал, что, отказавшись стать нашим третьим соавтором, он совершил самую большую ошибку в своей жизни.

Фрэнсис и я с утренним кофе в руках позируем фотографу в своем кабинете вскоре после публикации нашей заметки в Nature.

Открытие двойной спирали было во всех смыслах достижением из области химии. Алекс Тодд полушутя сказал мне, что мы с Фрэнсисом – хорошие химики-органики, не желая признавать, что серьезную химическую проблему решили люди другой специальности. Но в действительности Фрэнсис и я не стали бы первооткрывателями этой структуры, если бы не промахи в работе химиков, коллег Тодда. В руках Лайнуса были все ключи, нужные для этого открытия, но он непостижимым образом не воспользовался ими той осенью 1952 года. Розалинда Франклин увидела бы двойную спираль первой, если бы надумала принять участие в соревновании по моделированию и если бы лучше умела взаимодействовать с другими учеными. Не отвергни она предложение Мориса о сотрудничестве, работая вдвоем, они неизбежно осознали бы значение моноклинной пространственной группы. Тогда нелестный отзыв Дороти Ходжкин из Оксфорда о способностях Розалинды как кристаллографа не стал бы тем смертельным ударом, каким он кажется теперь при взгляде в прошлое.

Мы с Фрэнсисом, напротив, были не одни. На этаже над нами работал очень способный Билл Кокран, который перенёс функции Бесселя из теории спиральной дифракции в рабочий лексикон Фрэнсиса, откуда они попали и в мой инструментарий.

Датированные t апреля 1953 года отрывки из дневника, в которых Джерард Роланд Помрат из Фонда Рокфеллера описывает свой визит в Кавендишскую лабораторию.

Что еще важнее, спартанский письменный стол Джерри Донохью находился не дальше двенадцати футов от моего стола и от стола Фрэнсиса в то время, когда его глубокие познания в квантовой химии заставили меня прекратить свои первоначальные попытки сконструировать двойную спираль, в которой подобное притягивалось к подобному при образовании пар оснований (например, А-А, Т-Т). Кавендишская лаборатория привлекала тогда людей мыслящих и готовых спорить. У Лайнуса Полинга в Калтехе была, напротив, химическая теплица, населенная смертными, над которыми витал бог, не видящий нужды выслушивать чужие мнения. Если бы Лайнус провел той осенью всего несколько дней в библиотеках Калтеха и внимательно ознакомился с литературой по ДНК, то весьма вероятно, что ему пришла бы в голову идея пар азотистых оснований, и сегодня он был бы знаменит открытием не только а-спирали, но и двойной спирали.

Почти у всех, кто заходил в наш ставший теперь еще теснее кабинет в Кавендишской лаборатории посмотреть на большую трехмерную модель, сделанную в начале апреля, вызывало восторг то, что эта модель собой подразумевала. Все сомнения в том, что именно ДНК, а не белок является носителем генетической информации, внезапно исчезли. Комплементарность последовательностей азотистых оснований на противолежащих цепочках двойной спирали, судя по всему, вполне соответствовала теоретическому предположению Полинга-Дельбрюка о копировании генов посредством создания комплементарных посредников. Двойные спирали ДНК, существующие в природе, должны состоять из кодирующей цепочки, соединенной водородными связями с комплементарной ей производной цепочкой, синтезированной на ее матрице. На два из трех больших вопросов молекулярной генетики – каково строение ДНК и как она копируется – внезапно нашелся ответ благодаря открытию соединенных водородными связями пар азотистых оснований.

При этом еще предстояло установить, каким образом информация, передаваемая последовательностью четырех азотистых оснований ДНК (аденина, гуанина, тимина и цитозина), определяет порядок аминокислот в полипептидах, производимых отдельными генами. Было известно, что аминокислот двадцать, а азотистых оснований всего четыре, следовательно, группы из нескольких оснований должны были определять, то есть кодировать, одну аминокислоту. Я поначалу считал, что лучшим подходом к изучению языка ДНК должны оказаться не дальнейшие исследования ее структуры, а исследования трехмерной структуры химически близкородственной ей рибонуклеиновой кислоты (РНК). Мое решение оставить ДНК и обратиться к РНК было связано со сделанным уже за несколько лет до этого наблюдением, что полипептидные (белковые) цепочки не собираются непосредственно на содержащих ДНК хромосомах. Вместо этого они синтезируются в цитоплазме на небольших РНК-содержащих частицах, называемых рибосомами. Еще до того, как мы открыли двойную спираль, я предполагал, что наследственная информация, записанная на ДНК, должна передаваться цепочкам РНК с комплементарной последовательностью, которые, в свою очередь, играют роль непосредственных матриц для синтеза полипептидов. В то время я наивно полагал, что аминокислоты связываются со специфическими углублениями, линейно расположенными на поверхности РНК, входящей в состав рибосом.

Следующие три года рентгеноструктурных исследований (первые два в Калтехе, а третий – снова в том же подразделении в английском Кембридже, где ко мне присоединился выучившийся у Полинга и в гарвардской Медицинской школе Алекс Рич), к нашему разочарованию, так и не позволили построить правдоподобную трехмерную модель РНК. Хотя РНК, полученная из разных источников, давала одну и ту же общую дифракционную картину, рассеянный характер этой картины никак не позволял уверенно судить о том, включает дающая его структура одну или две цепочки.

Бесстрашный Альфред Тиссьер над рекой Гильгит на севере Пакистана.

К началу 1956 года я решил, что, когда осенью того года начну преподавать в Гарварде, мне стоит переключиться с рентгеноскопических исследований РНК на биохимические исследования рибосом. Более выполнимую исследовательскую задачу тогда искал также швейцарский биохимик Альфред Тиссьер, в то время изучавший окислительный метаболизм в Институте Мольтено в Кембридже. Он уже имел дело с рибосомами бактерий, и ему понравилась идея заняться изучением механизма их работы по другую сторону Атлантики, в другом Кембридже[14] 14
  В американском городе Кембридж в штате Массачусетс, рядом с Бостоном, находится Гарвардский университет. – Примеч. перев.


[Закрыть].

Альфред происходил из старинного рода из кантона Вале, долгое время владевшего банком в Сьоне. Когда Альфреду было меньше года, случилось несчастье: его отец, банкир, умер от гриппа во время великой эпидемии 1918 года. Намного позже полученное Альфредом небольшое наследство позволило ему владеть блестящим "бентли", который он парковал на другом берегу реки Кем на территории, прилежащей к школе, где учились мальчики из знаменитого хора Королевского колледжа. Источником еще большей гордости, чем машина, было для Альфреда его избрание в 1950 году членом британского Альпийского клуба. Благодаря его опыту сложных восхождений на южный склон горы Тешхорн и на северный гребень горы Дан-Бланш его пригласили принять участие в рекогносцировочной швейцарской экспедиции 1951 года на Эверест. Альфред с сожалением отказался, решив, что для него важнее исследования, которыми он занимался в Институте Мольтено и благодаря которым в 1952 году получил исследовательскую стипендию Королевского колледжа. Однако альпинизм всегда оставался важной частью его жизни. Летом 1954 года он принял участие в организованной Альпийским клубом рекогносцировке горы Ракапоши в Пакистане – одного из самых устрашающих пиков Каракорума высотой почти восемь тысяч метров.

После моего перехода в Гарвард моим преемником в роли генетика в нашем подразделении в Кембридже должен был стать уроженец Южной Африки Сидни Бреннер. Мы встретились, когда он работал над диссертацией в Оксфорде, получив медицинское образование в Йоханнесбурге. Весной 1953 года Сидни был одним из тех, кто приехал в Кембридж, чтобы взглянуть на нашу большую молекулярную модель двойной спирали. Однако по-настоящему он вошел в нашу с Фрэнсисом жизнь летом 1954 года, в Вудс-Хоул на полуострове Кейп-Код, где мы обсуждали генетический код с русского происхождения физиком-теоретиком Джорджем Гамовым, одним из авторов теории Большого Взрыва. Сидни тогда изучал генетику бактерий в Колд-Спринг-Харбор и приехал на несколько дней в Вудс-Хоул, где произвел огромное впечатление на Гамова и на Фрэнсиса, на лету схватывая их идеи и тут же предлагая эксперименты для их проверки.

Гамов, тогда профессор в Университете Джорджа Вашингтона, заинтересовался двойной спиралью, когда прочитал летом 1953 года нашу вторую статью в Nature на эту тему ("Генетическое значение структуры ДНК"). К началу 1954 года его первоначальные идеи, которые могли показаться безумными, выкристаллизовались в четкие представления о механизме работы генетического кода, согласно которым порядок аминокислот в полипептидных цепочках определяется последовательностью из неперекрывающихся триплетов нуклеотидов. Приехав в начале мая 1954 года в Беркли, где Джордж проводил свой годичный отпуск, я предложил ему организовать клуб из двадцати человек, ищущих разгадку генетического кода, по одному на каждую аминокислоту. Джордж немедленно одобрил эту идею, увлеченно предвкушая разработку дизайна галстуков и канцелярских принадлежностей для нашего Клуба галстуков РНК.

Хотя у Клуба галстуков РНК никогда не было общего собрания, "записки", циркулировавшие между его членами, сыграли важную роль в развитии представлений о генетическом коде. Самая известная из этих записок, автором которой был Фрэнсис, со временем совершенно изменила наши представления о синтезе белков. В январе 1955 года он написал членам клуба о своем впоследствии оказавшемся правильным предположении, что аминокислоты, прежде чем включиться в полипептидную цепочку, должны присоединяться к небольшим "адаптерным" РНК, которые, в свою очередь, связываются с молекулой матричной РНК. Фрэнсис предположил, что каждой аминокислоте должна соответствовать своя адаптерная РНК (теперь такие РНК называют транспортными). Но тогда еще не было никаких экспериментальных подтверждений ни существования этих маленьких РНК, ни тем более их химического связывания с аминокислотами, поэтому даже Фрэнсис ненадолго сохранил свой первоначальный энтузиазм по поводу этих адаптерных молекул. Лишь по прошествии шести месяцев к нему пришло новое безумное увлечение, на этот раз связанное с трехмерной моделью коллагена, которую он и Алекс Рич построили летом 1955 года.

Зимой 1956 года, после того как в декабре Алекс вернулся на свою работу в Национальном институте здоровья в окрестностях Вашингтона, мы с Фрэнсисом сосредоточились на структуре небольших РНК-содержащих вирусов и в целом разобрались, как их кубически симметричные частицы составляются из упорядоченно соединяющихся асимметричных белковых блоков. Как устроены их протяженные цепочки РНК, заключенные в многоспиральные белковые оболочки, – это еще оставалось выяснить. В последний раз мы выступили в качестве одной команды на симпозиуме по теме "Химические основы наследственности", организованном Университетом Джона Хопкинса в середине июня 1956 года. Прибыв в отель "Балтимор", Фрэнсис с восторгом отметил, что нам с ним выделили соседние номера в президентских комнатах на верхнем этаже.

Чтобы остаться на верхнем этаже науки, нам после этого дня пришлось бороться уже по отдельности.

Усвоенные уроки

1. ВЫБИРАЙТЕ ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОПЕРЕЖАЮЩИЙ СВОЕ ВРЕМЯ

Уточнение деталей после сделанного кем-то другим крупного открытия едва ли сделает вас большим ученым. Лучше одним скачком обогнать своих коллег, поставив себе важную исследовательскую задачу, – пусть большинство считает, что момент для ее решения еще не настал. Как раз такой задачей было в 1951 году выяснение трехмерной структуры ДНК, для которого, по мнению едва ли не всех химиков, а также биологов, время еще не пришло. Один широко известный ученый, работавший в то время в области химии ДНК, предсказывал, что пройдет лет сто, прежде чем мы узнаем, что представляет собой ген на химическом уровне. Прежде чем приниматься за дело, необходимо найти для себя тропу, по которой вы будете взбираться к намеченной цели, или, еще лучше, новую интеллектуальную катапульту, способную перекинуть вас через расщелины, которые кажутся слишком широкими, чтобы перепрыгнуть через них с помощью экспериментов. Моделирование структуры ДНК в 1951 году обладало как раз таким потенциалом и позволило нам достичь своей цели в то время, когда более ортодоксальный подход, ограничивающийся анализом рентгенограмм, вел к ней далеко не напрямую. Учитывая недавний успех Полинга, открывшего а-спираль с помощью моделирования, в использовании этого подхода применительно к структуре ДНК не было ничего странного; напротив, это был почти очевидный выбор.

2. РАБОТАЙТЕ ЛИШЬ НАД ТЕМИ ЗАДАЧАМИ, КОТОРЫЕ ПРИНЕСУТ ОЩУТИМЫЙ УСПЕХ УЖЕ В БЛИЖАЙШИЕ ГОДЫ

Важных целей, опережающих свое время, можно найти немало. Мне, например, хотелось бы знать, где именно в моем мозгу хранится номер моего телефона. Но никто из моих коллег, занимающихся мозгом, и близко не представляет, как подступиться к этой проблеме. Намного перспективнее сейчас задаваться вопросом, как в намного меньшем по размеру мозгу мухи соединены между собой клетки, позволяющие ей узнавать запах определенного спирта. Когда мы это выясним, это уже будет шаг вперед. Я уверенно принимаюсь за работу над каким-либо вопросом лишь в том случае, если считаю, что в ближайшие три-пять лет могу получить осмысленные результаты. Не стоит рисковать своей научной карьерой, берясь за темы, с которыми у вас есть лишь ничтожный шанс увидеть свет в конце тоннеля. Но если у вас есть основания полагать, что вы с вероятностью 30% сможете в ближайшие два-три года найти ответ на вопрос, который большинство других считают нерешаемым в ближайшее десятилетие, за такую попытку стоит взяться.

3. НИКОГДА НЕ БУДЬТЕ САМЫМ УМНЫМ ИЗ ПРИСУТСТВУЮЩИХ

Чтобы чаще выходить из интеллектуальных турниров победителем, а не проигравшим, нужно принимать участие в неожиданных интеллектуальных поединках. Ничто не заменит вам компанию людей, обладающих достаточными знаниями и способностями, чтобы находить ошибки в ваших рассуждениях или снабжать вас фактами, которые могут подтвердить или опровергнуть ваше мнение. Чем больше будет острота ума окружающих, тем острее станет ваш собственный ум. Это противоречит человеческой природе, особенно мужской природе, но положение вожака стаи может стать преградой для более важных достижений. Намного лучше быть наименее продвинутым химиком на первоклассном отделении химии, чем звездой первой величины на отделении не столь блестящем. К началу пятидесятых научные взаимодействия Лайнуса Полинга с коллегами сводились в основном к монологам, а не к диалогам. Ему хотелось быть объектом преклонения, а не критики.

4. ПОДДЕРЖИВАЙТЕ ТЕСНЫЕ СВЯЗИ С ВАШИМИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМИ СОПЕРНИКАМИЕсли вы преследуете важную цель, вы наверняка столкнетесь с серьезной конкуренцией. Тем, кто хочет заниматься исследованиями в одиночку, суждено оставаться на задворках науки. Сознание участия в гонке может сильно нервировать, но наличие достойных соперников служит гарантией того, что вы стремитесь к достойной цели. Впрочем, стоит всерьез задуматься, если их слишком много. Это обычно означает, что вы участвуете в гонке, имеющей слишком очевидную цель, не опережающую свое время в достаточной степени, чтобы отпугнуть более консервативное и наделенное меньшим воображением большинство. Наличие более чем трех или четырех конкурентов должно говорить вам не только, что ваши шансы на успех малы, но и что их почти невозможно адекватно оценить – в этом случае у вас едва ли будет адекватное представление о сильных и слабых сторонах большинства соперников. Чем их меньше, тем и разобраться в них легче и тем больше шанс, что вы сможете действовать в ходе этой гонки разумно.

Избегать соперников из опасения слишком много им открыть – опасный путь. Каждому из вас помощь может оказаться полезной, а ничейный исход, при котором вы сможете одновременно опубликовать один и тот же результат, явно более предпочтителен по сравнению с проигрышем. Если же окажется, что кто-то другой выйдет несомненным победителем, лучше, если это будет тот, с кем у вас хорошие отношения, чем неизвестный вам конкурент, невольную ненависть к которому вам, хотя бы поначалу, будет сложно преодолеть.

5. РАБОТАЙТЕ ВМЕСТЕ С ЧЕЛОВЕКОМ, С КОТОРЫМ ВЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНО НА РАВНЫХ

Двое ученых, работая вместе, обычно добиваются большего, чем два одиночки, каждый из которых идет своим путем. Лучшие научные пары напоминают браки по расчету, объединяя людей, чьи способности удачно дополняют друг друга. У Фрэнсиса было основательное знание теории кристаллографии, и у меня не было необходимости осваивать ее на том же уровне. Мне было нужно лишь знать, что она дает для интерпретации рентгенограмм ДНК. Конечно, всегда оставалась возможность, что Фрэнсис допустит какую-то ошибку, которую я не смогу заметить, но хорошие отношения, которые мы поддерживали с другими специалистами в этой области, означали, что его идеи всегда будут проходить проверку еще более одаренных кристаллографов. Я, в свою очередь, дополнял нашу команду из двух человек тем, что хорошо разбирался в биологии и настойчиво стремился к решению проблемы, которая оказалась одним из фундаментальных вопросов жизни.

Благодаря умному коллеге, работающему вместе с вами, вы можете скорее отказаться от неправильного решения. Я слишком долго пытался строить модели ДНК с углеводно-фосфатным скелетом в центре, убежденный, что если скелет будет снаружи, то никакие стереохимические ограничения не будут обеспечивать сворачивание молекулы в правильную спираль. Но Фрэнсис высмеял это утверждение, заставив меня выбрать противоположный путь намного быстрее, чем я сделал бы без него. Вскоре я и сам осознал, что те мои представления никуда не годились и что на самом деле стереохимические особенности углеводно-фосфатных групп должны были, разумеется, приводить их в наружное положение в спиралях, совершающих один полный оборот приблизительно за десять нуклеотидов.

Но когда в научной команде больше двух человек, в ней может стать тесно. Когда три человека преследуют общую цель, то один из них становится лидером, а кто-то другой рано или поздно начинает чувствовать себя слабее остальных и обижаться на то, что ключевые решения принимаются без его участия. Кроме того, работая втроем, сложно решить, как отразить вклад каждого в полученный результат. Для нас вполне естественно верить в равноправное партнерство успешных дуэтов, таких как Роджерс и Хаммерстайн или Льюис и Кларк. Большинство людей не верят в равный вклад каждого из участников команды из трех человек.

6. ПУСТЬ У ВАС ВСЕГДА БУДЕТ ТОТ, КТО МОЖЕТ СПАСТИ

Стараясь опередить свое время, вы неизбежно будете раздражать тех, кто склонен считать, что вы многовато на себя берете. Они будут радоваться вашим промахам, полагая, что превратности судьбы постигли вас заслуженно. Иногда они могут проявить себя лишь в тот момент, когда вы терпите крушение. Вы часто обнаруживаете, как зависимы от них – например, от их решения продлить или не продлевать вам стипендию или грант. Поэтому всегда стоит знать кого-то, обладающего влиянием (помимо ваших родителей), кто стоит на вашей стороне. Мои надежды пойти ва-банк с проблемой ДНК в Кембридже не сбылись бы, если бы мои покровители времен занятия фагами, Сальвадор Лурия и Макс Дельбрюк, не пришли мне на помощь, когда мне было отказано в прошении перевести мою стипендию из Копенгагена в Кембридж. Меня тогда не без оснований сочли не подготовленным для занятия рентгеноструктурным анализом и предложили вместо этого отправиться в Стокгольм изучать клеточную биологию. Но Джон Кендрю немедленно предоставил мне бесплатно комнату в своем доме, а Лурия благодаря своим личным связям добился продления моей стипендии на восемь месяцев. Вскоре после этого Дельбрюк организовал для меня стипендию Национального фонда полиомиелита на весь следующий год. Изыскивая средства, позволившие мне остаться в Кембридже, Лурия и Дельбрюк надеялись, что мне удастся сделать успешную карьеру в области структурной биохимии и не подвести их. Но они были недовольны, что я ушел от них так далеко, и понимали, что скорее всего я останусь после продолжительного пребывания в Кембридже с пустыми руками. В связи с этим второй год моей стипендии я должен был провести в Калтехе, что хотя бы отчасти страховало меня на случай, если структуру ДНК разгадает кто-нибудь другой. Когда вы оставляете одно поле интеллектуальной деятельности и переходите на другое, нет никакого смысла сжигать перейденные мосты, по крайней мере до тех пор, пока не заладится ваша карьера в новой области.