Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК

К счастью, война дала Розалинд возможность сбежать из лаборатории Норриша и заняться исследованиями, позволившими как завершить диссертацию, так и внести вклад в военные усилия. В августе того года ее взяли в качестве физхимика в государственную лабораторию Британской ассоциации исследований в области использования угля (British Coal Utilization Research Association, BCURA), расположенную в лондонском пригороде Кингстон-апон-Темс. Лабораторию возглавлял химик Дональд Хью Бэнгхэм – добрый, благожелательный человек, укомплектовавший штат увлеченными молодыми учеными обоих полов, которым предоставил свободу искать новые способы применения древесного и каменного угля в интересах энергетики военного времени. Франклин, ставшая младшим научным сотрудником, изучала битуминозный уголь и антрацит, добываемые в Кенте, Уэльсе и Ирландии. По вечерам она с двоюродной сестрой Ирен (они вместе жили в лондонском пригороде Патни) участвовали в добровольческих мероприятиях противовоздушной обороны.

Это последнее занятие свидетельствовало о силе духа и храбрости. Розалинд не переносила бомбоубежища из-за клаустрофобии. Энн Сейр, лично наблюдавшая, как плохо Франклин чувствовала себя в тесных помещениях, вспоминала, что ее страх не бросался в глаза, но был реальным. Она приучилась скрывать его и в совершенстве изучила автобусные маршруты нескольких крупных городов, чтобы не пользоваться подземкой{222}. Со страхом замкнутого пространства Розалинд справлялась при помощи одного из своих любимых развлечений этого периода – энергичных прогулок пешком в горах Северного Уэльса (позднее она прошла по горным тропам в Альпах, в Норвегии, Югославии и других областях Европы, затем в Калифорнии). Уотсон и Уилкинс тоже любили походить по горам; к сожалению, эти трое ученых не предприняли ни одной совместной вылазки, что, возможно, наладило бы отношения между ними.

К концу войны в 1945 г. Франклин провела достаточно оригинальных исследований, чтобы получить ученую степень PhD по физической химии от Кембриджского университета. В 1946 г. она опубликовала свою первую статью, написанную под руководством Д. Бэнгхэма, «Тепловое расширение углей и коксов» (Thermal Expansion of Coals and Carbonized Coals), в солидном научном журнале Transactions of the Faraday Society. В этой работе описывались пористость различных сортов угля и зависимость от нее его энергопроизводительности{223}. Даже Эллису Франклину пришлось признать, что таланты его дочери нашли наилучшее применение в изучении главного источника энергии страны.

Осенью 1946 г. Франклин блестяще выступила на посвященной углю конференции Королевской ассоциации. При всех своих особенностях она была прекрасным и уверенным оратором. Адриенн Вайль пригласила на ее выступление французских кристаллографов Марселя Матье и Жака Меринга из Центральной лаборатории государственной химической службы в Париже. Доклад Франклин произвел на них глубокое впечатление. Через несколько недель Меринг предложил ей работать у него: изучать микроструктуру и пористость древесного и каменного угля и графита методом рентгеновской кристаллографии.

В начале 1947 г. Франклин приехала в Париж и приступила к работе в лаборатории Меринга, или, как все ее называли, labo. Она располагалась в доме № 12 по набережной Генриха IV в Четвертом округе – здание выделялось большими витражными окнами в арочных проемах, выходящими на Сену. Следующие четыре года Франклин трудилась в коллективе из мужчин и женщин, французов и иммигрантов, как всегда самоотверженно, радуясь возможности использовать свои преимущества: превосходную мелкую моторику, острый ум и любовь к экспериментальной деятельности. Она становилась одним из лучших в мире специалистов по рентгеноструктурному анализу{224}.

Это непростое дело. Прежде всего нужно выбрать подходящее вещество для анализа. Его кристаллическая структура должна быть довольно однородной, иначе в рентгенограмме будут многочисленные ошибки. На подходящий образец направляют пучок рентгеновских лучей. В результате взаимодействия рентгеновского излучения с электронами в атомах вещества происходит дифракция: возникает вторичное излучение с той же длиной волны, но интенсивность и направление вторичных лучей уже иные – они зависят от строения кристалла. Эти вторичные лучи падают на специальную пленку типа фотографической, расположенную за образцом, и оставляют на ней «пятна» (отражения, или рефлексы). На полученной дифракционной рентгенограмме скрупулезно измеряют параметры, в том числе углы и интенсивности, дифрагированного кристаллом излучения. Из этих данных с помощью сложных математических методов составляют картину распределения электронной плотности в кристалле. По ней определяют расположение атомов, составляющих кристалл, и тем самым молекулярную структуру изучаемого вещества.