Eseja: Vēstule jaunam zinātniekam

Es ierados Kembridžā 1951. gada rudenī, sajūtot vietas majestātiskumu un intelektuālo stilu, kam nav līdzības nekur pasaulē. Pilsētas lieliskā universitāte, kas atspoguļo gandrīz 900 gadu Anglijas vēsturi, atrodas Kamas upes krastos, kuras pieticīgie ūdeņi virzās uz ziemeļaustrumiem pāri Austrumanglijai uz tirgus pilsētu Ely. Ēlijas 12. gadsimta masīvā katedrāle jau sen bija pacēlusies pāri plašajiem, līdzenajiem fenlandes purviem, kas ieplūda 40 jūdzes garajā upē no Kembridžas līdz seklajiem ūdeņiem Vašā — estuāram, pār kuru joprojām divas reizes dienā dārd plūdmaiņas no Ziemeļjūras. Tā bija purvu nosusināšana daudzu gadsimtu laikā, kas radīja bagātos lauksaimniecības laukus un lielo Austrumanglijas muižu īpašnieku bagātību. Viņu labvēlība palīdzēja Cam aizmugurē izveidot daudzas elegantas studentu rezidences, ēdamzāles un kapelas, kas jau pirms daudziem gadsimtiem iezīmēja Kembridžu kā neparastas graciozitātes un skaistuma tirgus pilsētu.

Rezultāts: Džeimss Vatsons ar saviem DNS modeļiem.

Lielāko daļu savas vēstures Kembridžas universitāte bija ļoti decentralizēta, un mācības veica tikai dzīvojamo augstskolu koledžas, no kurām Trinity jau sen bija grandiozākā, baudot nepārspējamo Henrija VIII aizbildniecību. Istabā pie lielā galma dzīvoja jaunais Ņūtons, kura lielākā zinātne bija viņa 20 un 30 gadu vecumā, pirms viņš devās uz Londonu, lai kļūtu par naudas kaltuves meistaru.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 2007. gada septembra numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Līdz 18. gadsimta vidum koledžu galvenais uzdevums bija izglītot garīdzniekus Anglijas Baznīcai. Šo misiju veica stipendiāti (doni), kuriem pašiem koledžas dzīves laikā bija jāpaliek neprecētiem. Tikai 19. gadsimtā zinātne kļuva par nozīmīgu Kembridžas mācību skatuves sastāvdaļu. Čārlza Darvina nopietno aizrautību par dabas vēsturi un ģeoloģiju radīja viņa saskarsme ar šīm disciplīnām 1830. gadu sākumā Kristus koledžā. Nākamā pusgadsimta laikā atbildība par apmācību arvien vairāk pārcēlās no koledžām uz jaunizveidotām akadēmiskajām katedrām universitātes kontrolē. 1871. gadā Devonšīras hercogs Henrijs Kavendišs ziedoja līdzekļus Kavendišas laboratorijas izveidei un pirmā Kavendišas profesora Džeimsa Klerka Maksvela iecelšanai, kura vienādojumi pirmo reizi apvienoja elektrības un magnētisma dinamiku. Pēc Maksvela priekšlaicīgas nāves 49 gadu vecumā 1879. gadā 29 gadus vecais Džons Viljams Struts (lords Reilija), kurš bija slavens ar savām idejām par optiku, kļuva par otro Kavendišas fizikas profesoru. 1904. gadā viņam bija jāsaņem Nobela prēmija, tāpat kā nākamajiem četriem šī krēsla pēctečiem: J. J. Thomson (1906), Ernests Raterfords (1908), Viljams Lorenss Bregs (1915) un Nevils Mots (1977).

Līdz 20. gadsimta sākumam Kembridža izcēlās kā viens no pasaules vadošajiem zinātnes centriem ar tādu pašu līmeni kā labākajām Vācijas universitātēm — Heidelbergas, Getingenes, Berlīnes un Minhenes universitātēm. Nākamo 50 gadu laikā Kembridža paliks šajā reti sastopamajā līgā, bet Vāciju aizstās ASV, ko daudz stiprinās daudzu labāku ebreju zinātnieku uzņemšana, kas bija spiesti bēgt no Hitlera. Arī Anglija guva labumu no dažu neparastu ebreju intelektuāļu ierašanās. Ja Maksam Perucam 1936. gadā kā jaunam ķīmiķim nebūtu bijis prāta pamest Austriju, man nebūtu iemesla tagad pārcelties uz Kamas krastu.

Multivide

• Skatiet attēlus ar Vatsona stāstu par viņa lomu DNS struktūras noteikšanā.

Lai gan uzvara lielajā cīņā pret Hitleru bija finansiāli izsmēlusi Angliju, valsts intelektuāļiem bija prieks apzināties, ka uzvara bija viņu pašu radīta. Bez fiziķiem, kas nodrošināja radarus britu aviatoriem Lielbritānijas kaujas laikā, vai Enigma kodu lauzējiem Bletchley Parkā, kas veiksmīgi noskaidroja vācu zemūdens laivas, kas uzbrūk sabiedroto Atlantijas karavānām, lietas varētu būt izvērtušās pavisam savādāk.

Kara mudināta domāt ekspansīvi, toreiz mazā Medicīnas pētījumu padomes (MRC) Bioloģisko sistēmu struktūras izpētes nodaļa 1950. gadu sākumā nodarbojās ar zinātni, par ko lielākā daļa ķīmiķu un biologu domāja apsteidzot savu laiku. Rentgenstaru kristalogrāfijas izmantošana proteīnu 3-D struktūras noteikšanai, visticamāk, bija daudz grūtāka nekā mazo molekulu, piemēram, penicilīna, struktūru atrisināšana. Olbaltumvielas bija biedējoši mērķi ne tikai izmēra un nevienmērīguma dēļ, bet arī tāpēc, ka aminoskābju secība gar to polipeptīdu ķēdēm joprojām nebija zināma. Tomēr šis šķērslis, visticamāk, drīz tiks pārvarēts. Bioķīmiķis Freds Sangers, kurš strādāja mazāk nekā pusjūdzes attālumā no Maksa Peruta un Džona Kendrū MRC laboratorijā, bija tālu ceļā uz divu insulīna polipeptīdu aminoskābju secību noteikšanu. Citi, kas sekos viņa soļiem, drīzumā izstrādās daudzu citu proteīnu aminoskābju secības.

Tad tika uzskatīts, ka polipeptīdu ķēdēs proteīnos ir regulāri salocītu spirālveida un lentveida sekciju maisījums, kas sajaukti ar neregulāri sakārtotiem aminoskābju blokiem. Mazāk nekā gadu pirms manas ierašanās Anglijā iespējamo spirālveida kroku raksturs joprojām nebija atrisināts, un Kembridžas trijotne — Perutz, Kendrew un Sir Lawrence Bragg cerēja atrast savu ceļu, veidojot Tinkertoy līdzīgus 3-D modeļus. spirāliski salocītām polipeptīdu ķēdēm. Diemžēl viņi saņēma vietēja ķīmiķa sliktu padomu par peptīdu saites uzbūvi un 1950. gada beigās publicēja rakstu, kas drīz vien izrādījās nepareizs. Dažu mēnešu laikā tos pārvērta Caltech Linus Pauling, kurš toreiz tika plaši uzskatīts par pasaules labāko ķīmiķi. Veicot dipeptīdu strukturālos pētījumus, Polings secināja, ka peptīdu saitēm ir stingri plakana konfigurācija, un 1951. gada aprīlī viņš ar lielu fanfaru atklāja stereoķīmiski patīkamo alfa spirāli. Lai gan Kembridža uz brīdi bija apdullināta, Makss Peruts ātri reaģēja, izmantojot gudru kristalogrāfisku ieskatu, lai parādītu, ka ķīmiski sintezētais polipeptīda polibenzilglutamāts pārņēma alfa-spirālveida konformāciju. Atkal Cavendish grupa varētu uzskatīt sevi par galveno spēlētāju proteīnu kristalogrāfijā.

Vienības pastāvīgais teorētiķis tajā laikā bija fiziķis Frensiss Kriks, kurš 35 gadu vecumā bija divus gadus jaunāks par Maksu Perucu un vienu gadu vecāks par Džonu Kendrū. Frensiss bija vidusšķiras, nonkonformistu, Midlendas izcelsmes, lai gan viņa tēva ilgstoši plaukstošās apavu rūpnīcas Nortemptonā cieta neveiksmi 1930. gadu Lielās depresijas laikā. Tikai ar Northemptonas ģimnāzijas stipendijas palīdzību Frensiss pārcēlās uz Milhilhilas skolu Ziemeļlondonā, kurp bija devušies viņa tēvs un tēvocis. Tur viņam patika zinātne, taču viņš nekad neieguva Oksfordai vai Kembridžai nepieciešamās atzīmes. Tā vietā viņš studēja fiziku Londonas Universitātes koledžā, pēc tam palika doktorantūrā, ko finansiāli sponsorēja viņa tēvocis Artūrs, kurš pēc Mill Hill bija izvēlējies atvērt antacīdu izsniegšanas aptieku, nevis pievienojās ģimenes apavu biznesam.

Atšķirībā no Maksa un Džona, kuri ienāca zinātnē kā ķīmiķi un tagad ieguva doktora grādu, Francis nebija pabeidzis doktora grādu. Viņš bija veicis tikai divus disertācijas pētījumus, laimētu balvu par savu eksperimentālo aparātu ūdens viskozitātes pētīšanai augstā spiedienā un temperatūrā, kad kara parādīšanās viņu pārcēla uz Admiralitāti. Viņš pievienojās jaudīgajai grupai, kas tika izveidota, lai izgudrotu pretpasākumus pret Vācijas magnētiskajām mīnām, un 1943. gadā viņa priekšnieks, Kavendišā apmācītais kodolfiziķis Harijs Masijs, uzdeva viņam izaicinājumu cīnīties ar Vācijas flotes jaunāko jauninājumu. Lielā slepenībā Vācijas kuģu būvētavās tika būvēta jauna mīnu tīrīšanas kuģu klase (Sperrbrechers), kuru priekšgalos bija milzīgi 500 tonnu smagi elektromagnēti, kas paredzēti, lai iedarbinātu magnētiskās mīnas, kas atrodas drošā attālumā uz priekšu. Kriks nāca klajā ar gudru ideju, ka īpaši izstrādāta nejutīga mīna nesprāgs, kamēr tai nepakļūs tieši pāri Šperbrehers. Līdz kara beigām vairāk nekā 100 Sperrbrechers tika nosūtīti uz okeāna dibenu.

Pēc tam, kad Harijs Masijs aizgāja, lai vadītu Lielbritānijas urāna izpēti Bērklijā, Kembridžas matemātiķis Edvards Kolingvuds kļuva par Frensisa mentoru. Viņš redzēja Francisu gan kā draugu, gan kā nenovērtējamu kolēģi, uzaicinot viņu uz nedēļas nogalēm uz savu lielo Nortumbrijas māju Lilburn Tower un 1945. gada sākumā aizveda uz Krieviju, lai palīdzētu atšifrēt tikko notvertās vācu akustiskās torpēdas darbību.

Pēc kara beigām Frensisa jaunajiem priekšniekiem nebija jābūt tik piedodošiem pret viņa skaļajiem, caururbjošajiem smiekliem vai nepatiku pret ierasto domāšanu, kas to bieži iedvesmoja. Lai gan 1946. gada vidū oficiāli kļuva par civildienesta locekli, Francisks drīz zaudēja interesi par militāro izlūkošanu un vēlējās lielāku izaicinājumu. Bioloģijā viņš saskatīja vislielāko iespējamo problēmu loku, lai iesaistītu viņa zinātkāro prātu.

Apzinoties Frensisa vēlmi radikāli mainīt kursu, Harijs Masijs nosūtīja viņu pie fiziķa Morisa Vilkinsa uz Londonas King’s College jauno biofizikas laboratoriju. Pēc kara, vēl būdams Bērklijā, Masijs bija izmainījis Vilkinsa dzīvi, uzdāvinot viņam Ervīna Šrēdingera eksemplāru. Kas ir dzīve? Tās vēstījums, ka dzīvības noslēpums slēpjas gēnā, Morisam bija tikpat saistošs kā man, un viņš drīz sāka virzīties uz biofiziku. Viņš pievienojās J. T. Rendālam Sentendrjūsā un pēc tam pārcēlās kopā ar viņu uz Londonu. Tūlīt viņš un Frensiss sadraudzējās, un Moriss drīz vien lūdza Rendālu piedāvāt Francisam darbu. Rendals tomēr pārdomāja, pareizi uzskatīdams Frensisu kā prātu, kuru viņš nespēja kontrolēt. Medicīnas pētījumu padome, ņemot vērā Frensisa augsto reputāciju kara laikā, nāca viņam palīgā un finansēja viņa mācīšanos strādāt ar šūnām Strangeways laboratorijā Kembridžas nomalē.

Viņa uzdevums nākamajos divos gados Strangeways — vērot, kā sīki magnēti pārvietojas pa šūnu citoplazmu — Frānsisam netika atzinīgi. Labākajā gadījumā tas bija aizņemts darbs, kas deva viņam laiku, lai meklētu piemērotākus izaicinājumus. Tie beidzot radās, kad viņš pārcēla savu MRC stipendiju pāri Kembridžai uz Maksa Peruca proteīna-kristalogrāfijas vienību. Lai gan viņa jaunais darbs nebija labāk apmaksāts, tas ļautu viņam strādāt doktora grāda iegūšanai, kas līdz tam bija priekšnoteikums jēgpilniem akadēmiskiem amatiem.

Kamēr es nonācu Kembridžā, Franciska stiprā puse arvien vairāk tika uzskatīta par kristalogrāfijas teoriju, lai gan viņa agrīnie mēģinājumi šajā jomā nebija vispārēji novērtēti. Savā pirmajā grupas seminārā 1950. gada jūlijā ar nosaukumu The Theory of Protein Crystalography, viņš nonāca pie secinājuma, ka Peruca un Kendrū pašlaik izmantotās metodoloģijas nekad nevar noteikt proteīnu trīsdimensiju struktūru — tas ir, protams, nepolitisks apgalvojums, kas izraisīja seru Lorensu Bregu. lai Crick laivas rokeris. Daudz vairāk ļaunuma tika nodarīts gadu vēlāk, kad Bregs iepazīstināja ar savu jaunāko ideju, un Frensiss viņam pastāstīja, cik tas ir līdzīgs tam, ko viņš pats bija prezentējis sanāksmē sešus mēnešus iepriekš. Pēc tam, kad viņš bija sašutis par ideju laupītāju, sers Lorenss iesauca Frensisu savā kabinetā, lai pateiktu, ka pēc disertācijas pabeigšanas viņam vairs nebūs nākotnes Kavendišā. Par laimi man un vēl jo vairāk Frānsisam, visticamāk, Kembridža viņam nepiešķirs grādu vēl 18 līdz 24 mēnešus.

Līdz tam es gandrīz katru dienu pusdienoju kopā ar Frensisu tuvējā krogā Eagle, ko kara laikā iecienīja amerikāņu lidotāji, kuri izlidoja no tuvējiem lidlaukiem. Drīzumā no rakstāmgaldiem, kas atrodas blakus mūsu laboratorijas soliem, mēs tiksim pārveidoti par lielu savu biroju blakus savienotajām mazākām telpām, kuras izmantoja Makss un Džons. Tur Frānsisa vienmēr nepārvaramie smiekli mazāk traucētu citu vienības biedru darba paradumiem. Mūsu pirmajā tikšanās reizē Frensiss bija runājis par savu ļoti vērtīgo draugu Morisu Vilkinsu, kurš, tāpat kā viņš, bija noslēdzis kara laika laulību, kas drīz vien izjuka ar mieru. Tā kā viņam bija interese uzzināt, vai Morisa kristalogrāfija ir radījusi jaunus, iespējams, asākus rentgena fotoattēlus no DNS, Frensiss uzaicināja viņu uz svētdienas vakariņām Green Door, mazajā dzīvoklī, kas atrodas tabakas veikala augšpusē Thompson Lane, pretī St John's College. Agrāk to ieņēma Makss Perucs un viņa sieva Gizela, un tā bija mājvieta Franciskam un viņa otrajai sievai Odīlai kopš viņu laulībām divus gadus iepriekš 1949. gada augustā.

Šajā ēdienreizē mēs uzzinājām par negaidītu sarežģījumu Morisa meklējumos pēc DNS. Kamēr viņš bija ilgstošajā ziemas vizītē Amerikas Savienotajās Valstīs, viņa priekšnieks profesors J. T. Rendāls karaļa DNS darbā bija piesaistījis Kembridžā apmācītu fizikāli ķīmiķi Rozalindu Franklinu. Pēdējos četrus gadus viņa Parīzē izmantoja rentgena starus, lai pētītu oglekļa īpašības. Rozalinda no Rendalas apraksta par viņas pienākumiem saprata, ka DNS rentgena analīze ir tikai viņas atbildība. Tas efektīvi bloķēja Morisa turpmāko rentgenstaru meklēšanu pēc viņa kristāliskās DNS. Lai gan Moriss nebija formāli apmācīts par kristalogrāfu, viņš jau bija apguvis daudzas procedūras un viņam bija daudz ko piedāvāt. Bet Rozalinda nevēlējās līdzstrādnieku; viss, ko viņa vēlējās no Morisa, bija viņa pētnieka Reimonda Goslinga palīdzība. Tagad, lai gan divus mēnešus atradās aukstumā, Moriss nevarēja beigt domāt par DNS. Viņš uzskatīja, ka viņa pagātnes rentgenstaru shēma nav radusies no atsevišķām polinukleotīdu ķēdēm, bet gan no divu vai trīs savstarpēji savienotu ķēžu spirālveida mezgliem, kas savienoti viens ar otru tādā veidā, kas vēl nav noteikts. Tā kā DNS bumba diemžēl vairs nebija viņa kontrolē, Moriss ieteica, ja mēs ar Frensisu vēlamies uzzināt vairāk, pēc mēneša, 21. novembrī, jādodas uz King’s, lai noklausītos Rozalindas runu.

Pirms bija pienācis laiks doties uz Londonu, Frensisam bija iemesls justies labi par savu vietu Kavendišā. Viņš un gudrais kristalogrāfs Bils Kokrans atvasināja viegli lietojamus matemātiskos vienādojumus tam, kā spirālveida molekulas izkliedē rentgenstarus. Faktiski katrs no viņiem to izdarīja neatkarīgi 24 stundu laikā pēc tam, kad Brags viņiem parādīja Vladimira Vanda manuskriptu Glāzgovā, kura vienādojumus viņi uzreiz uzskatīja par pusgatavu. Viņu sasniegums bija nozīmīgs sasniegums, jo Frensiss un Bils bija devuši pasaulei vienādojumus, kas varēja paredzēt spirāles difrakcijas modeļus atbilstoši konkrētiem izmēriem. Nākamajā pavasarī man vajadzēja tos izvietot, lai parādītu, ka tabakas mozaīkas vīrusa olbaltumvielu apakšvienības ir izkārtotas spirālveidīgi.

Labākais veids, kā atklāt DNS trīsdimensiju struktūru, varētu būt bijis molekulāro modeļu veidošana, izmantojot Kokrana un Krika vienādojumus. Vēl gadu iepriekš šai pieejai nebija jēgas, jo kovalento saišu raksturs, kas DNS ķēdēs savieno nukleotīdus savā starpā, nebija zināms. Taču pēc Aleksa Toda tuvējās pētniecības grupas Kembridžas Ķīmiskajā laboratorijā darba bija skaidrs, ka DNS nukleotīdus satur kopā 3’-5’ fosfodiestera saites. Koncentrēšanās uz modeļu veidošanu bija veids, kā atšķirt sevi no alternatīvās pieejas, koncentrējoties uz rentgena fotogrāfiju detaļām, kas tika izmantota King’s College Londonā.

Lekcijas dienā Frensiss nevarēja doties uz Londonu, un es devos viens, joprojām neievērojot atšķirību starp kristalogrāfiskajiem terminiem asimetriska vienība un vienība šūna. Rezultātā nākamajā rītā es kļūdaini ziņoju Frensisam, ka Rozalindas DNS šķiedras satur ļoti maz ūdens. Mana kļūda atklājās tikai nedēļu vēlāk, kad Rozalinda un Moriss ieradās no Londonas, lai apskatītu trīs ķēžu modeli, ko mēs bijām steigā uzbūvējuši. Tā centrā bija DNS cukura-fosfāta mugurkauls ar pamatnēm uz āru. Ieraugot to, Rozalinda nekavējoties apvainoja tās koncepciju, sakot, ka fosfātu grupas atrodas molekulas ārpusē, nevis iekšpusē. Turklāt mēs bijām ierosinājuši, ka DNS ir praktiski sausa, lai gan patiesībā tā bija ļoti hidratēta. Un mums radās nepārprotams iespaids, ka karaļa grupa uzskatīja, ka tiekšanās pēc DNS struktūras ir viņu īpašums, nevis īpašums, kas jādala ar viņu kolēģiem MRC vienību Kembridžā. Pārāk ātri mēs uzzinājām, ka seram Lorensam Bregam bija līdzīgas domas, kad viņš lika mums atturēties no visām turpmākajām DNS modeļu veidošanas darbībām. Apturot mūs, Bragu nemotivēja tikai nepieciešamība saglabāt labus attiecības ar citu MRC atbalstītu grupu. Viņš vēlējās, lai Francisks koncentrētos tikai uz pētniecību viņa doktora grāda iegūšanai un pabeigtu to.

Tomēr šis sabrukums nebūtu noticis, ja mēs ar Francisu būtu sākuši domāt tā, it kā mēs būtu ķīmiķi. Pat bez karaļa rentgena modeļiem ķīmiskajā literatūrā bija norādes, kurām vajadzēja likt mums ierosināt dubultspirāli kā DNS pamatstruktūru. No sākuma mums vajadzēja aprobežoties ar modeļiem, kuros ārēji izvietotie cukura un fosfāta mugurkaula savienojumi tika turēti kopā ar ūdeņraža saitēm starp centrālajām bāzēm. Spēcīgi fizikāli ķīmiski pierādījumi par tik kopā turētām bāzēm bija iegūti no Džona Gullanda pēckara eksperimentiem. 1946. gadā viņa Notingemas laboratorija parādīja, ka dabiskās DNS molekulās bāzes ir sakārtotas tā, ka tās neļauj apmainīties ar ūdeņraža atomiem. Šie dati liecināja par plaši izplatītu ūdeņraža saiti starp DNS bāzēm. Šis ieskats bija plaši pieejams, un to publicēja Cambridge University Press 1947. gada SEB simpozija sējumā par nukleīnskābēm.

Turklāt, ņemot vērā Linusa Polinga un Maksa Delbrika pirmskara priekšlikumu, ka ģenētisko molekulu kopēšana ietvers komplementāras formas struktūras, mums un Frensisam būtu saprātīgi jākoncentrējas uz divu ķēžu, nevis trīs ķēžu modeļiem. Divu ķēžu modelī katra DNS bāze veidotu ūdeņraža saiti tikai ar vienu ar komplementāras formas molekulu. Faktiski arī eksperimentālie dati, kas norāda uz šo secinājumu, jau bija publicēti, un lielākā daļa tika iegūti no Austrijā dzimušā ķīmiķa Ervina Šargafa laboratorijas Ņujorkā. Nesaprotot sava atklājuma nozīmi, Chargaff ziņoja, ka DNS purīna adenīna daudzums bija aptuveni vienāds ar pirimidīna timīna daudzumu. Tāpat arī otrā purīna, guanīna, daudzums bija līdzīgs otrā pirimidīna citozīna daudzumam.

Precīza šādu bāzu pāru forma būtu atkarīga no tā, kur katrā bāzē atrodas ūdeņraža saitei pieejamie atomi. 1951. gadā daži ķīmiķi zināja pietiekami daudz kvantu mehānikas, lai izdarītu šādus secinājumus. Tāpēc rudenī mums vajadzēja lūgt padomu vairākiem britu ķīmiķiem, kas apmācīti šajā ezotēriskajā jomā. Retrospektīvi, Aleksa Toda laboratorijai pēc kovalento saišu noteikšanas DNS vajadzēja pāriet uz molekulas izskata trīs dimensiju noteikšanu. Bet tajos laikos pat labākie organiskie ķīmiķi uzskatīja, ka šādas problēmas labāk atstāt rentgena kristalogrāfu ziņā. Savukārt lielākā daļa rentgenstaru difrakcijas ekspertu uzskatīja, ka vēl nav pienācis laiks cīnīties ar bioloģiskajām makromolekulām. Savā ziņā lauks bija plaši atvērts.

Pat pēc alfa spirāles atrašanas Linuss Polings palika tikai mēreni uzmanīgs pret DNS, nekad nopietni neticot, ka tai ir ģenētiska nozīme. Tomēr, dzirdot par Morisa Vilkinsa kristālisko fotoattēlu, viņš lūdza to apskatīt, jo tika maldināts, ka Moriss pats nopietni nemēģina noteikt struktūru. Tā kā Moriss tieši to darīja, viņš ātri atbildēja, ka vēlas vairāk laika, lai apskatītu fotoattēlu, pirms to izdod citiem. Linuss, nesatraucoties, rakstīja tieši karaļa priekšniekam Džonam Rendālam, taču arī šī pieeja bija neveiksmīga. Linuss zaudēja smaržu līdz gadu vēlāk vasaras fāgu sanāksmē ārpus Parīzes, kur viņš pirmo reizi uzzināja par darbu, ko Cold Spring Harborā nesen pabeidza Alfrēds Heršijs un Marta Čeisa, parādot, ka arī fāgi tika izgatavoti no DNS. Šīs ziņas pārliecināja Linusu, ka viņam ir jāmeklē DNS struktūra, neskatoties uz to, ka viņam trūkst augstas kvalitātes DNS rentgena fotoattēlu. Viņa ceļojums atpakaļ uz štatiem varēja būt lieliska nejauša iespēja. Uz transatlantiskās laivas atradās arī Ervins Šargafs, kurš tāpat kā Polings bija ieradies Eiropā, lai piedalītos tās vasaras Starptautiskajā bioķīmijas kongresā Parīzē. Taču tā vietā, lai uzzinātu par A un T un G līdzvērtību ar C, Linuss uzreiz izjuta nepatiku pret savu kuģa biedru un izvairījās no viņa visā Atlantijas okeānā.

Lielu daļu 1952. gada rudens aizņemts ar sacīkstēm pret Frensisu Kriku par alfa keratīna spirālveida struktūru, Polings tikai novembra beigās pievērsās DNS. Drīz viņu ļoti piesaistīja DNS modelis, kurā trīs cukura un fosfāta mugurkauli savijās viens ap otru. Viņš tika piekārts trīs ķēdēs, jo tika ziņots par augstu DNS blīvumu. Viņš nekad nopietni neapsvēra divu ķēžu molekulu. Lai trīs ķēdes turētos kopā, viņš uzskatīja, ka DNS jābūt neuzlādētai, veidojot ūdeņraža saites starp pretējām fosfātu grupām. Drīz vien pārliecinājies, ka ir atradis nukleīnskābju vispārējo struktūru, viņš nedēļu pirms Ziemassvētkiem rakstīja Aleksam Todam, piebilstot, ka viņu neuztrauc tas, ka viņa struktūra nesniedz nekādus norādījumus par DNS funkcionēšanu šūnās. Tā problēma bija uz citu dienu. Viņš nekad nav ņēmis vērā Chargaff bāzes skaņdarbus, kas vairāk nekā gadu iepriekš tika publicēti vairākos žurnālos. Linusa būtiskie parametri tajā decembrī bija saites leņķi un garums, nevis tas, ko DNS bioloģiski darīja vai kā tā uzvedās šķīdumā. Tūlīt bija skaidrs, ka viņa modeļa atomi nebija tik glīti, kā alfa spirālē. Pat viņa labākā struktūra bija stereoķīmiski nestabila, un vairāki centrālie fosfātu skābekļi bija neērti tuvu viens otram.

Baidoties, ka kāds Anglijā viņu varētu piesist ar līdzīgu modeli, Linuss steigšus iesniedza manuskriptu publicēšanai Proceedings of the National Academy . Pēc tam viņš triumfējoši nosūtīja uz Kembridžu divas manuskriptu kopijas — vienu Bragam, otru savam dēlam Pīteram. Mūs acumirklī pārņēma nemiers, līdz sapratām, ka Linuss ir izmantojis ūdeņraža atomus, kas pieder pie fosfātu grupām, lai savienotu trīs ķēdes kopā ar ūdeņradi. Mēs uzreiz sapratām, ka viņa modelim jābūt nepareizam, jo ​​DNS – skābe – parasti šķīdumā atbrīvo visus savus ūdeņraža jonus. Tāpēc mēs ar Frensisu steidzāmies pa Kembridžu, lai noskaidrotu, vai arī vietējiem ķīmiskajiem uzņēmējiem Polinga koncepcija šķita pilnīgi neticama. Kad Alekss Tods ātri pārliecināja, ka Linuss patiešām ir izdarījis milzīgu ķīmisku muļķi, es gandrīz nekavējoties devos uz Londonu, lai parādītu manuskriptu Morisam Vilkinsam un Rozalindai Frenklinai, pēdējā gatavojoties pārcelties uz Dž.D. Bernāla grupu Birkbekas koledžā, kur viņa to nedarītu. ilgāks darbs pie DNS.

Moriss jutās vairāk nekā atvieglots, uzzinot, ka Linuss ir tik tālu no bāzes. Turpretim Rozalindu kaitināja tas, ka es viņai rādu manuskriptu, skopi sakot, ka viņai nav jālasa par helikām. Viņasprāt, kristāliskā DNS A formas struktūra noteikti nebija spirālveida. Faktiski sešus mēnešus iepriekš viņa bija izsūtījusi ielūgumus uz jūlija piemiņas pasākumu, lai atzīmētu DNS spirāles nāvi. Šeit Moriss domāja, ka Rozalinda sevi ir smagi maldinājis, un, lai to pierādītu, viņš impulsīvi parādīja man rentgena fotoattēlu, ko karaļa grupa glabāja noslēpumā, kopš Reimonds Goslings to uzņēma vairāk nekā deviņus mēnešus iepriekš. Šis attēls ir iegūts no hidratētākas B formas DNS šķiedras, un tas nepārprotami parādīja lielo krustveida difrakcijas modeli, kas sagaidāms no spirālveida molekulas. Mans žoklis atkrita, un es steidzos atpakaļ uz Kembridžu, lai pastāstītu visiem, ko esmu iemācījies. Es domāju, ka mums nevajadzētu gaidīt ne mirkli ilgāk, pirms sākam veidot modeļus. Kādam bija jāpaziņo Linusam, ka viņš ir miris pēc ierašanās. Sers Lorenss Bregs uzreiz piekrita, un viņam beidzot aiz muguras, mēs ar Frensisu drīz atkal spēlējām ar izgrieztām formām. Līdz tam laikam es sapratu, ka DNS blīvums, kā es sākotnēji domāju, neizslēdz divus pavedienus pretstatā trim. Tāpēc man bija jēga vispirms koncentrēties uz iespējamiem veidiem, kā divas DNS ķēdes var savīties viena ap otru.

Faktiski Rozalindai bija jākoncentrējas arī uz divu ķēžu DNS modeļiem. Vairāk nekā gadu iepriekš viņa bija rūpīgi izmērījusi savus rentgenstaru difrakcijas modeļus no kristāliskās A formas DNS, meklējot iespējamās molekulārās simetrijas. Uzskatot, ka viņas dati ir saderīgi ar trim iespējamām ķīmiskās telpas grupām, viņa devās uz Oksfordu, lai saņemtu padomu no Dorotijas Hodžkinas, toreizējās Anglijas galvenās kristalogrāfes, kas bija pamatoti slavena ar penicilīna struktūras atrisināšanu. Tiklīdz Doroteja redzēja, ka Rozalinda apsver kosmosa grupas, kas saistītas ar spoguļsimetriju, viņa sajuta kristalogrāfisku nejūtīgumu. Pieredzējuši kristalogrāfi nekad neapgalvotu spoguļa simetriju molekulai, kas sastāv tikai no 2-deoksi-D-ribozes. Tā vietā, pēc Dorotijas domām, Rozalindai vajadzēja ņemt vērā tikai trešās monoklīniskās telpas grupas (taisnstūrveida prizma ar trim nevienādām asīm) ietekmi. Apbēdināta par Dorotijas aso kristalogrāfisko asprātību, Rozalinda pameta Oksfordu un vairs neatgriezās. Ja viņa būtu vērsusies pēc palīdzības pie Franciska, viņa uzreiz būtu uzzinājusi, ka C2 monoklīniskā kosmosa grupa liek domāt, ka DNS ir dubultā spirāle ar ķēdēm, kas darbojas pretējos virzienos.

Frensiss uzzināja tikai par DNS monoklīnisko kosmosa grupu, lasot nekonfidenciālu Kinga progresa ziņojumu, kas februāra vidū tika nosūtīts Maksam Perucam. Līdz tam laikam, izmantojot jaunu modeļu veidošanas uzliesmojumu, es atklāju, ka cukura-fosfāta mugurkauls ar 20 angstremu diametru optimāli atkārtojas ik pēc 34 angstrēm, atkārtojuma attālumu mēra B formas DNS. Tagad Francisks iebilda, ņemot vērā Rozalindas kosmosa grupu, ka abām ķēdēm ir jāvirzās pretējos virzienos. Bet es sākotnēji nenopirku šo apgalvojumu, nesaprotot pamatā esošo kristalogrāfiskās simetrijas argumentu. Kamēr es nezināju, kā centrā esošās bāzes ir savienotas viena ar otru, es nevēlējos uztraukties par mugurkaula virzieniem. Tad, man nezināmi, manu paraugbūvi kavēja kļūdaini guanīna un timīna struktūru apraksti mācību grāmatās. Izmantojot šādas viltus konfigurācijas, es uz brīdi biju sajūsmā par savienošanas shēmu, kas ir līdzīga tai, kas atrodama adenīna kristālos.

Tomēr šī shēma būtu devusi 17 angstremu atkārtojumu gar spirālveida asi, nevis 34 angstremu skaitli, ko novēroja Rozalinda. Par laimi, Caltech strukturālais ķīmiķis Džerijs Donohjū, kurš toreiz pavadīja savu sabata gadu Kembridžā, nostādīja mani uz pareizā ceļa, apgalvojot, ka guanīna un timīna ūdeņražiem vajadzētu būt keto, nevis mācību grāmatās piedēvētajām enola konfigurācijām. Man vajadzēja tikai vienu dienu, lai iekļautu Džerija argumentāciju, tāpēc es mainīju ūdeņraža atomu atrašanās vietu savos timīna un guanīna izgriezuma modeļos. Gandrīz uzreiz es atklāju, ka veidoju A-T un G-C bāzes pārus, par kuriem mēs tagad zinām, ka tie pastāv DNS. Ierodoties pusstundu vēlāk mūsu birojā tajā sestdienas rītā, Francisam vajadzēja tikai dažas minūtes, lai secinātu, ka bāzes pāru simetrija prasa, lai ķēdes iet pretējos virzienos. Rozalindas monoklīniskā kosmosa grupa patiesā nozīmē bija modeļa pareģojums, kuru mēs ar Francisku atvasinājām no tīri stereoķīmiskiem argumentiem. Divkāršajai spirālei bija jābūt pareizai. Atlika tikai izveidot mugurkaula segmentu un izmērīt tā atomu koordinātas, lai parādītu, ka visi saišu garumi un leņķi mūsu modelī saskan ar tiem, kas iepriekš tika atrasti mazākās molekulās. Šis uzdevums, kas pirmo reizi pēdējo mēnešu laikā aizveda Frensisu prom no rakstāmgalda, aizņēma mazāk nekā trīs dienas. Dubultā spirāle bija gatava ļauties pasaulei.

Ziņas Vilkinsam, ka mēs, ļoti iespējams, esam atrisinājuši DNS struktūru, noteikti izraisīja viņa sirds spazmas. Dienu pēc tam, kad bijām pārbaudījuši atbilstošās koordinātas visiem atomiem, no viņa pienāca vēstule, kurā Frensiss informēja, ka Rozalinda vairs nav King’s un ka Moriss gatavojas atsākt darbu pie DNS. Iespējams, lai mīkstinātu triecienu, Džons Kendrū, nevis Frensiss, piezvanīja Morisam, lai ziņotu, ka mums un Franciskam ir daudzsološa jauna DNS struktūra. Nākamajā dienā Moriss uzreiz atpazina dubulto spirāļu eleganto vienkāršību un piekrita, ka tas, iespējams, ir pārāk labi, lai nebūtu patiesība. Zinot, ka mēs nebūtu atraduši DNS struktūru, ja nebūtu zinājuši par King’s rentgena rezultātiem, mēs ar Frensisu ierosinājām Morisam, lai viņa vārds būtu arī rokrakstā, kuru plānojām nosūtīt. Daba . Bez vilcināšanās viņš atteicās, iespējams, nezinot, kā rīkoties ar Rozalindas Franklinas un Raimonda Goslinga vienlīdz svarīgo ieguldījumu. 1953. gada 25. aprīļa numurs Daba ne tikai mūsu modeļa 900 vārdu aprakstu, bet arī atsevišķu nepārtrauktu ieguldījumu no divām karojošajām DNS grupām King’s. Moriss vēlāk rakstīja, ka viņa atteikšanās publicēt kopā ar mums abiem bija viņa dzīves lielākā kļūda.

Visādā ziņā dubultās spirāles atrisināšana bija ķīmijas problēma. Alekss Tods man nekaunīgi pateica, ka mēs ar Frensisu esam labi organiskie ķīmiķi, nevēloties atzīt, ka galveno mērķi ķīmijā ir atrisinājuši neķīmiķi. Patiesībā mēs ar Frensisu nebūtu pirmie, kas būtu redzējuši struktūru, ja Toda kolēģi ķīmiķi nebūtu paveikuši neveiksmīgus darbus. Linusam bija visas atslēgas, lai atbloķētu DNS struktūru, taču 1952. gada rudenī neizskaidrojamā veidā viņš tās neizmantoja. Rozalinda Franklina būtu pirmā ieraudzījusi dubulto spirāli, ja viņa būtu uzskatījusi par piemērotu piedalīties modeļu veidošanas sacīkstēs un būtu spējusi labāk mijiedarboties ar citiem. zinātnieki. Ja viņa būtu pieņēmusi, nevis noraidījusi Morisu kā līdzstrādnieku, viņi abi nebūtu varējuši neapzināties monoklīniskās telpas grupas nozīmi. Dorotijas Hodžkinas Rozalindas kā kristalogrāfes novešana Oksfordā nebūtu bijusi nāvējoša brūce, kāda šķiet retrospektīvi.

Turpretim mēs ar Francisku nebijām vieni paši. Vienu lidojumu uz augšu bija gudrais Bils Kokrans, kurš spirālveida difrakcijas teorijas Besela funkcijas ievietoja Frensisa darba vārdnīcā, no kurienes tās ienāca manējā. Vēl svarīgāk ir tas, ka Džerija Donhjū spartiešu rakstāmgalds atradās ne vairāk kā 12 pēdu attālumā no manējā un Frensisa rakstāmgalda, kad viņa kvantu ķīmijas zināšanas apslāpēja manu sākotnējo vēlmi izveidot dubultspirāli, pamatojoties uz līdzīgu un līdzīgu bāzes savienošanu (piemēram, A-A un T-T). Kavendišs toreiz bija magnēts tiem prātiem, kuri vēlējās izaicināt citus ar līdzvērtīgu spēku. Turpretim Linusa Paulinga Kaltech bija mirstīgo ķīmijas dārzs, pār kuru lidinājās dievs, kurš neredzēja vajadzību asimilēt citu idejas un faktus. Ja Linuss būtu pavadījis tikai dažas dienas Caltech bibliotēkās, pārlasot literatūru par DNS tajā rudenī, viņš, visticamāk, būtu izdomājis bāzu savienošanu pārī, un tagad viņš būtu slavēts gan par alfa spirāli, gan par dubulto spirāli.

Gandrīz visi, kas ieradās mūsu tagad vēl šaurākajā Kavendišas birojā, lai redzētu lielo 3-D modeli, kas izgatavots aprīļa sākumā, bija sajūsmā par tā radītajām sekām. Jebkuras šaubas par to, vai DNS, nevis olbaltumvielas, bija ģenētisko informāciju nesošā molekula, pēkšņi pazuda. Bāzes sekvenču komplementārajam raksturam dubultās spirāles pretējās ķēdēs bija jābūt fiziskai līdziniecei Polinga-Delbrika teorētiskajai postulācijai par gēnu kopēšanu, radot komplementārus starpproduktus. DNS dubultspirālēm, kādas tās pastāv dabā, jāatspoguļo vienpavedienu veidņu ķēdes, kas ar ūdeņradi ir saistītas ar to vienpavedienu komplementāras secības produktiem. Tādējādi divi no trim lielajiem jautājumiem molekulārajā ģenētikā, DNS struktūra, ar kuru tiek pārnesta ģenētiskā informācija, un kā tā tiek kopēta, tika pēkšņi atrisināti, atklājot bāzes pāru ūdeņraža saiti.

Vēl jānoskaidro, kā informācija, ko sniedz DNS četru bāzu (adenīna, guanīna, timīna un citozīna) secība, nosaka aminoskābju secību polipeptīdu produktos – visu dzīvo būtņu veidojošo olbaltumvielu sastāvā. gēni. Tā kā bija zināms, ka ir 20 aminoskābes un tikai četras DNS bāzes, ir jāizmanto vairāku bāzu grupas, lai norādītu vai kodētu vienu aminoskābi. Sākotnēji es domāju, ka DNS valodu vislabāk varētu izmantot, nevis turpinot darbu pie DNS struktūras, bet gan strādājot pie tās ciešās ķīmiskās relatīvās ribonukleīnskābes (RNS) trīsdimensiju struktūras. Mans lēmums pāriet no DNS uz RNS atspoguļoja jau vairākus gadus veco novērojumu, ka polipeptīdu (olbaltumvielu) ķēdes netiek samontētas uz DNS saturošām hromosomām. Tā vietā tie tiek veidoti citoplazmā uz mazām RNS saturošām daļiņām, ko sauc par ribosomām. Pat pirms mēs atradām dubulto spirāli, es postulēju, ka DNS ģenētiskā informācija ir jānodod komplementāru sekvenču RNS ķēdēm, kas savukārt darbojas kā tiešās polipeptīdu sintēzes veidnes. Naivi es tad uzskatīju, ka aminoskābes ir saistītas ar noteiktiem dobumiem, kas lineāri atrodas uz ribosomu RNS komponentu virsmām.

Pēc trīs turpmākiem rentgena pētījumiem — pirmajiem diviem gadiem Kaltech un pēdējā atpakaļ nodaļā Kembridžā, Anglijā, kurā man pievienojās Polinga un Hārvardas Medicīnas skolā apmācīts Alekss Ričs, man neizdevās ģenerēt ticama 3-D struktūra RNS. Lai gan RNS no daudziem dažādiem avotiem radīja vienu un to pašu vispārējo rentgenstaru difrakcijas modeli, modeļa difūzais raksturs nesniedza pārliecinošas norādes par to, vai RNS pamatā esošā struktūra satur vienu vai divas ķēdes. Līdz 1956. gada sākumam es nolēmu mainīt savu uzmanību no RNS rentgena pētījumiem uz bioķīmiskiem ribosomu pētījumiem, kad atgriezos štatos, lai rudenī sāktu mācīt Hārvardā. Arī tad, kad meklēja sarežģītāku izaicinājumu, bija Šveicē dzimušais bioķīmiķis Alfrēds Tisjērs, kurš pēc tam pētīja oksidatīvo metabolismu Molteno institūtā Kembridžā. Viņš jau uz īsu brīdi bija iepazinies ar baktēriju ribosomām, un viņam patika ideja, ka mēs meklējam, kā tās darbojas pāri Atlantijas okeānam otrā Kembridžā.

Alfrēds nāca no senas Valē ģimenes, kurai ilgu laiku piederēja banka Sionā. Kad viņam bija mazāk nekā gadu vecs, viņa baņķieris tēvs traģiski nomira 1918. gada lielās gripas epidēmijas laikā. Daudz vēlāk neliels mantojums ļāva Alfrēdam iegādāties gludo Bentliju, ko viņš novietoja pāri Cam uz zemes, kas atrodas blakus slaveno King's College zēnu skolai. ' koris. Vēl lielāks lepnums par viņa automašīnu bija Alberta ievēlēšana Britu Alpu klubā 1950. gadā. Viņa milzīgie kāpumi pa Tašhornas dienvidu daļu un Dent Blanche ziemeļu grēdu noveda pie uzaicinājuma pievienoties 1951. gada Šveices Everesta izlūkošanas ekspedīcijai. . Diemžēl viņam nācās atteikties, piešķirot prioritāti saviem pētniecības pasākumiem Molteno institūtā, kas 1952. gadā noveda pie pētniecības stipendijas King’s. Tomēr kāpšana vienmēr bija būtiska viņa psihei. 1954. gada vasarā viņš pievienojās Alpu kluba Pakistānas Rakapoši izlūkošanai, kas atrodas gandrīz 8000 metrus augstā vienā no Karakoramas biedējošākajām virsotnēm.

Frensiss ar nepacietību gaidīja, kad ieradīsies mans pēctecis nodaļas ģenētiķa amatā, Dienvidāfrikā dzimušais Sidnijs Brenners. Mēs pirmo reizi tikāmies, kad viņš strādāja par doktora grādu Oksfordā pēc medicīniskās apmācības Johannesburgā. 1953. gada pavasarī Sidneja bija starp tiem, kas ieradās Kembridžā, lai apskatītu mūsu lielo dubultās spirāles molekulāro modeli. Tomēr vēl svarīgāk viņš ienāca mūsu dzīvē 1954. gada vasarā, kad mēs ar Frensisu bijām Vudsholā uz Keipkodas, runājot par ģenētiskajiem kodiem ar Krievijā dzimušo lielā sprādziena teorētisko fiziķi Džordžu Gamovu. Pēc tam, apgūstot baktēriju ģenētiku Cold Spring Harborā, Sidneja uz vairākām dienām ieradās Vudsholā, atstājot lielu iespaidu uz Gamovu un Frensisu ar viņa ātro pieķeršanos savām idejām un ierosināt eksperimentus, lai tās pārbaudītu.

Gamovs, toreizējais Džordža Vašingtona universitātes profesors, pirmo reizi piesaistīja dubulto spirāli 1953. gada vasarā, kad viņš izlasīja mūsu otro Daba referāts par šo tēmu (DNS struktūras ģenētiskās sekas). Līdz 1954. gada sākumam dažas no viņa šķietami dīvainajām sākotnējām idejām bija izkristalizējušās precīzā ģenētiskā koda mehānikā, ar kuras palīdzību trīs nukleotīdu grupas, kas pārklājas, kodēja secīgas aminoskābes gar polipeptīdu ķēdēm. 1954. gada maija sākumā, apmeklējot Bērkliju, kur Džordžs atradās sabatā, es ierosināju izveidot 20 cilvēku koda meklētāju klubu, pa vienam dalībniekam uz katru aminoskābi. Džordžs uzreiz reaģēja pozitīvi, cerot izveidot kaklasaiti un rakstāmpiederumus mūsu RNA kaklasaišu klubam.

Lai gan nekad nav bijis visu tā dalībnieku konvents, piezīmes, kas izplatījās starp RNA Tie Club, ievērojami pamudināja domu par ģenētiskajiem kodiem. Slavenākās no šīm Franciska piezīmēm ar laiku pilnībā mainīs mūsu domāšanu par proteīnu sintēzi. 1955. gada janvārī Francisks rakstīja klubam pareizi, norādot, ka aminoskābes pirms iekļaušanas polipeptīdu ķēdēs pievienosies maziem RNS adapteriem, kas savukārt saistās ar šablona RNS molekulām. Francisks apgalvoja, ka katrai aminoskābei ir jābūt noteiktai adaptera RNS (tagad saukta par pārneses RNS). Tā kā nebija nekādu eksperimentālu pierādījumu par mazām RNS, vēl jo mazāk to ķīmisko saistīšanos ar aminoskābēm, pat Frensiss nevarēja ilgi būt modrs par saviem adapteriem. Bija jāpaiet sešiem mēnešiem, līdz viņam bija jāatgūst maniakāls noskaņojums, taču šoreiz runa bija par kolagēna 3-D modeli, ko viņš un Alekss Ričs uzbūvēja 1955. gada vasarā.

Alekss decembrī atgriezās savā darbā Nacionālajos veselības institūtos ārpus Vašingtonas, un mēs ar Frensisu 1956. gada ziemā pievērsāmies mazu sfērisku RNS vīrusu struktūrām, izklāstot, kā to kubiskā simetrija izrietēja no regulāras mazāku asimetrisku agregācijas. proteīnu celtniecības bloki. Vēl tikai jāredz, kā tika organizētas viņu vienas garās RNS ķēdes ar polispirāliem proteīnu apvalkiem. Pēdējo reizi mēs kā divu cilvēku komanda bijām Džona Hopkinsa universitātes organizētajā simpozijā 1956. gada jūnija vidū ar nosaukumu Iedzimtības ķīmiskais pamats. Ierodoties viesnīcā Baltimore, Frensiss priecīgi norādīja, ka mums ir iedalītas blakus istabas augšējā stāva prezidenta apartamentā.

Pēc šī gadījuma palikšana virsotnē bija izaicinājums, ar kuru mums bija jāsaskaras atsevišķi.

Atcerētās nodarbības

viens) Izvēlieties mērķi, šķietami pirms sava laika

Detaļu sakopšana pēc tam, kad citi ir veikuši nozīmīgu atklājumu, visticamāk, neatstās jūs kā svarīgu zinātnieku. Labāk ir palēkties priekšā saviem vienaudžiem, cenšoties sasniegt svarīgu mērķi, kas, pēc lielākās daļas citu, šķiet, nav piemērots pašreizējam brīdim. DNS trīsdimensiju struktūra 1951. gadā bija šāds mērķis, ko praktiski visi ķīmiķi un biologi uzskatīja par nenobriedušu. Kāds labi pazīstams zinātnieks, kas toreiz strādāja ar DNS ķīmiju, prognozēja, ka paies 100 gadi, pirms mēs sapratīsim, kā gēns izskatās ķīmiskajā līmenī. Pirms došanās ceļā, jums ir jāizdomā jauns ceļš, pa kuru uzkāpt, vai, vēl labāk, jauna intelektuāla katapulta, kas var jūs pārmest pāri plaisām, kas šķiet pārāk platas, lai tās pārlēktu eksperimentējot. Modeļu veidošanas pieeja DNS struktūrai 1951. gadā ļāva mums nokļūt tur, kur mums bija jāiet laikā, kad ortodoksālāka pieeja rentgenstaru diagrammu analīzei bija tālu no vienkāršas. Ņemot vērā Paulinga nesenos panākumus, izmantojot molekulāro modelēšanu, lai atrastu alfa spirāli, šīs pieejas izmantošana DNS bija ne tuvu neparasti; īstenībā, tas bija bezjēdzīgi.

divi) Strādājiet ar problēmām tikai tad, kad jūtat taustāmus panākumus, iespējams, ka pēc vairākiem gadiem

Daudzi lieli mērķi patiešām ir priekšā savu laiku. Es, piemēram, tagad gribētu zināt, kur tieši manās smadzenēs ir saglabāts mans mājas tālruņa numurs. Bet neviens no maniem kolēģiem, kas domā par smadzenēm, vēl nezina, kā risināt šo problēmu. Mēs varētu darīt ļoti labi, jautājot, kā šūnas daudz, daudz mazākajās mušu smadzenēs ir savienotas, lai atpazītu konkrēta alkohola smaku — tas mūs kaut kur novestu.

Es jūtos ērti, uzņemoties problēmu tikai tad, ja jūtu, ka trīs līdz piecu gadu intervālā var sasniegt nozīmīgus rezultātus. Nav ieteicams riskēt ar savu karjeru problēmu dēļ, kad jums ir tikai niecīga iespēja redzēt finiša līniju. Bet, ja jums ir iemesls uzskatīt, ka jums ir 30 procentu iespēja nākamo divu vai trīs gadu laikā atrisināt problēmu, kas, šķiet, nav aktuāla šai desmitgadei, ir vērts veikt šo iespēju.

3) Nekad nekļūsti gaišākais cilvēks telpā

Lai izkļūtu no intelektuālajiem šķēršļiem, biežāk ir vajadzīgas negaidītas intelektuālas sacensības. Nekas nevar aizstāt citu cilvēku kompāniju, kam ir pieredze, lai uztvertu kļūdas jūsu argumentācijā vai sniegtu faktus, kas var pierādīt vai atspēkot jūsu šī brīža argumentus. Un jo asāki būs apkārtējie, jo asāks tu kļūsi. Tas ir pretrunā ar cilvēka un jo īpaši cilvēka tēviņa dabu, taču būt barā labākajam sunim var cīnīties pret lielākiem sasniegumiem. Daudz labāk būt vismazāk guvušajam ķīmiķim superķīmijas nodaļā nekā superzvaigznei mazāk spožā nodaļā. Līdz 1950. gadu sākumam Linusa Polinga zinātniskā mijiedarbība ar kolēģiem zinātniekiem faktiski bija monologi, nevis dialogi. Viņš gribēja pielūgsmi, nevis kritiku.

4) Uzturiet ciešu kontaktu ar saviem intelektuālajiem konkurentiem

Tiecoties uz svarīgu mērķi, jums jārēķinās ar nopietnu konkurenci. Tie, kas vēlas problēmas sev, ir lemti zinātnes aizmugurei. Lai gan apziņa, ka piedalāties sacīkstēs, ir nervus kutinoša, cienīgu konkurentu klātbūtne ir pārliecība, ka gaidāmā balva ir laimēšanas vērta. Tomēr, ja lauks ir pārāk liels, jums vajadzētu justies vairāk nekā nobažīgam. Tas parasti nozīmē, ka jūs cīnāties par kaut ko pārāk acīmredzamu un neesat pietiekami apsteidzis savu laiku, lai atturētu konservatīvāko un mazāk iztēles bagāto vairākumu. Vairāk nekā trīs vai četru konkurentu klātbūtne norāda, ka jūsu izredzes uzvarēt ir ne tikai zemas, bet arī praktiski neaprēķināmas, jo diez vai jums būs detalizētas zināšanas par lielākās daļas sacensību stiprajām un vājajām pusēm. Jo mazāks laukums, jo labāk varat to palielināt, un jo lielāka iespēja noskriet inteliģentas sacensības.

Izvairīšanās no konkurences, jo baidāties, ka atklāsiet pārāk daudz, ir bīstams kurss. Ikviens no jums var gūt labumu no otra palīdzības, un, protams, labāk ir izmantot efektīvu nāves spēku, kas ļauj publicēt vienlaikus, nevis zaudēt. Un, ja gadās, ka uzvar kāds cits, labāk tas ir kāds, ar kuru jums ir labas attiecības, nevis kāds nezināms konkurents, kuru jums būs grūti vismaz sākotnēji neienīst.

5) Strādājiet ar komandas biedru, kurš ir jūsu intelektuālais līdzvērtīgs cilvēks

Divi zinātnieki, kas darbojas kopā, parasti paveic vairāk nekā divus vientuļniekus, katrs ejot savu ceļu. Labākie zinātniskie pāri ir fiktīvas laulības, jo tās apvieno iesaistīto personu papildu talantus. Ņemot vērā, piemēram, Franciska tieksmi pēc augsta līmeņa kristalogrāfijas teorijas, man nebija vajadzības to apgūt. Viss, kas man bija vajadzīgs, bija tā ietekme uz DNS rentgena fotogrāfiju interpretāciju. Protams, pastāvēja iespēja, ka Frensiss varētu kļūdīties kādā veidā, ko es nevarēju pamanīt, taču, saglabājot labas attiecības ar citiem šajā jomā ārpus mūsu partnerības, viņš vienmēr liks, lai viņa idejas pārbaudītu citi ar vēl vairāk kristalogrāfiskiem talantiem. No savas puses es ienesu mūsu divu cilvēku komandā dziļu izpratni par bioloģiju un piespiedu entuziasmu risināt to, kas izrādījās būtiska dzīves problēma.

Inteliģents komandas biedrs var saīsināt jūsu flirtu ar sliktu ideju. Pārāk ilgi es mēģināju veidot DNS modeļus ar cukura-fosfāta mugurkaulu centrā, būdams pārliecināts, ka, novietojot mugurkaulu ārpusē, nebūs stereoķīmisku ierobežojumu tam, kā tas varētu salocīt parastā spirālē. Frānsisa nicinājums par šo apgalvojumu lika man mainīt kursu daudz ātrāk, nekā es to darītu citādi. Drīz arī es sapratu, ka mans pagātnes arguments bija bēdīgs un patiesībā cukura-fosfātu grupu stereoķīmija, protams, pārvietos tās uz spirāļu ārējām pozīcijām, kas izmanto aptuveni 10 nukleotīdus, lai veiktu pilnīgu pagriezienu.

Kopumā zinātniskā komanda, kurā ir vairāk nekā divi, ir pārpildīta lieta. Kad trīs cilvēki strādā pie kopīga mērķa, vai nu viens dalībnieks faktiski kļūst par vadītāju, vai arī trešā persona galu galā jūtas mazāk par līdzvērtīgu partneri un apvainojas, ka nav blakus, kad tiek pieņemti galvenie lēmumi. Trīs personu darbības arī apgrūtina kredīta piešķiršanu. Cilvēki, protams, tic veiksmīgu duetu – Rodžersa un Hammeršteina, Lūisa un Klārka – līdzvērtīgām partnerattiecībām. Lielākā daļa netic trīs cilvēku apkalpes vienlīdzīgajam ieguldījumam.

6) Vienmēr ir kāds, kas tevi izglābs

Cenšoties būt priekšā savam laikam, jūs noteikti kaitināt dažus cilvēkus, kuri sliecas uzskatīt, ka esat pārāk liels jūsu spārniem. Viņi priecāsies, ja paklupsiet, jo uzskatīs, ka jūsu laimes maiņa ir pelnīta. Viņi var atklāties tikai jūsu satraukuma brīdī: bieži jūs redzat, ka viņi kontrolē jūsu tuvāko dzīvi, teiksim, nosakot, vai jūs saņemsiet savu stipendiju vai stipendiju. Tāpēc vienmēr ir lietderīgi zināt kādu, kas nav jūsu vecāki, kurš ir jūsu pusē. Manas cerības izjaukt DNS, dodoties uz Kembridžu, būtu beigušās, ja mani fāga dienas patroni Salvadors Lurija un Makss Delbriks nebūtu mani glābuši, kad tika noraidīts mans lūgums pārcelt savu stipendiju no Kopenhāgenas uz Kembridžu. . Pēc tam mani ne velti nosprieda, ka neesmu sagatavots rentgena kristalogrāfijai, un mudināja pārcelties uz Stokholmu, lai apgūtu šūnu bioloģiju. Tūlīt Džons Kendrū man piedāvāja bez īres istabu savās mājās, savukārt Lurija personisku sakaru dēļ pagarināja manu stipendiju uz astoņiem mēnešiem. Drīz pēc tam Delbrika organizēja Nacionālā poliomielīta fonda stipendiju nākamajam gadam. Meklējot līdzekļus, kas mani noturēja Kembridžā, Lurija un Delbrika cerēja, ka mana jaunā bioloģiskās strukturālās ķīmiķa karjera būs veiksmīga un ar viņiem lepojas. Bet viņi satraucās par to, ka es atrodos pārāk tālu no viņu kūts, zinot, ka no savas ilgās uzturēšanās Kembridžā es, visticamāk, došos prom ar tukšām rokām. Otrais manas stipendijas gads patiesībā bija jāpavada Caltech, sniedzot man vismaz zināmu drošību gadījumā, ja DNS struktūru atrisinātu citi. Atstājot vienu jomu citam, jums nekad nevajadzētu sadedzināt savus pagātnes intelektuālos tiltus, vismaz līdz brīdim, kad jūsu jaunā karjera ir pacēlusies.

Džeimss Vatsons Izvairieties no garlaicīgiem cilvēkiem: un citām mācībām no zinātnes dzīves septembrī publicēs Knopf.

paslēpties