Ген. Очень личная история

В науке нельзя добиться успеха, не усвоив, что ученые, вопреки повсеместному убеждению, которое поддерживают их любящие мамочки и газеты, нередко бывают не только узколобыми и скучными, но и просто глупыми.[434]

Джеймс Уотсон[435]

Молекула тоже обладает стилем – не в меньшей степени, чем ее исследователи.[436]

Фрэнсис Крик[437]

Наука [была бы] разрушена, если бы, как спорт, ставила соревнование превыше всего.

Бенуа Мандельброт[438]

Эксперимент Освальда Эвери привел и к иной «трансформации». ДНК, аутсайдер в команде биологических молекул, вдруг оказалась в центре внимания. Хотя поначалу многие ученые сопротивлялись идее, что гены состоят из ДНК, от доказательств Эвери было трудно отмахнуться (и все же, несмотря на трехкратное номинирование, Эвери так и не вручили Нобелевскую премию, потому что Эйнар Хаммарстен – влиятельный шведский химик[439] – отказывался верить в способность ДНК переносить генетическую информацию). Когда в 1950-х накопились дополнительные подтверждения из других экспериментов и лабораторий[440], даже самым упертым скептикам пришлось поверить. Отношение к ДНК поменялось: служанка хроматина вдруг оказалась его королевой.

Среди первых обращенных в религию ДНК был Морис Уилкинс, молодой физик из Новой Зеландии[441]. Уилкинс родился в семье сельского доктора, а в 1930-х изучал физику в Кембридже. Новая Зеландия – далекий песчаный край на другой стороне земного шара – к тому времени уже породила силу, которая перевернула физику XX века. Это был Эрнест Резерфорд[442] – еще один молодой человек, который приехал в Кембридж по стипендии в 1895-м и ворвался в атомную физику, словно нейтронный луч. Проводя эксперименты в пылу безумного вдохновения, Резерфорд вывел свойства радиоактивности, построил убедительную концептуальную модель атома, расщепил атом на субатомные частицы и открыл новый рубеж в субатомной физике. В 1919 году Резерфорд стал первым ученым, которому удалось воплотить средневековую фантазию о химической трансмутации: бомбардируя азот альфа-частицами (радиоактивными лучами), он превратил его в кислород. Резерфорд показал, что даже элементы не так уж элементарны. Оказалось, что атом – фундаментальная единица вещества – в действительности состоит из еще более мелких частиц: электронов, протонов и нейтронов.

Уилкинс пошел по стопам Резерфорда, изучая атомную физику и радиацию. Он приехал в Беркли в 1940-х и ненадолго присоединился к команде ученых, занимавшихся разделением и очищением изотопов для Манхэттенского проекта[443]. Но по возвращении в Англию Уилкинс вслед за многими физиками переключился на биологию. Книга Шрёдингера «Что такое жизнь?» его буквально зачаровала. Уилкинс рассуждал так: ген – фундаментальная единица наследственности – тоже должен состоять из субчастиц, и структура ДНК обязана пролить свет на их природу. Для физика это был шанс раскрыть самую соблазнительную тайну биологии. В 1946 году Уилкинса назначили помощником директора только что организованного подразделения биофизики Королевского колледжа в Лондоне.

«Биофизика». Само это странное слово – мешанина двух дисциплин – было вестником нового времени. Обретенное в XIX веке представление о живой клетке как о мешочке с протекающими в нем взаимосвязанными химическими реакциями положило начало новой могучей дисциплине, объединяющей биологию и химию, – биохимию. Как сказал химик Пауль Эрлих, «жизнь <…> – это случайное химическое происшествие»[444]. Верные этому принципу, биохимики стали разрушать клетки и описывать «вещества жизни», разделяя их на классы и изучая функции. Сахара дают энергию. Жиры ее хранят. Белки обеспечивают протекание химических реакций и регулируют темп биохимических процессов, работая «коммутаторами» биологического мира.

Но как белки реализуют физиологические реакции? Например, гемоглобин – переносчик кислорода в крови – осуществляет одну из простейших, но вместе с тем жизненно важных реакций в организме. При высоком уровне кислорода гемоглобин связывается с ним, а попав в среду с низкой концентрацией кислорода, легко с ним расстается. Это свойство позволяет гемоглобину транспортировать кислород из легких в сердце и мозг. Но какая особенность гемоглобина позволяет ему работать таким эффективным молекулярным челноком?