В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность

Однако в популярной мифологии с рождением молекулярной биологии связывают имена «бунтовщика» Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона, которые в начале 1950-х годов разработали модель двойной спирали ДНК и также в 1962 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине (совместно с Морисом Уилкинсом). Вызывает восхищение та легкость, с которой члены Нобелевского комитета наградили разных новаторов в области биофизики, дав в один год премию с пометками «химия» и «физиология», однако жаль, что строгие правила, запрещающие посмертные награды, не дали возможности наградить вместе с Криком, Уотсоном и Уилкинсом также коллегу Уилкинса Розалинд Франклин, выполнившую большую часть ключевой кристаллографической работы, которая привела к раскрытию структуры ДНК. Франклин скончалась в 1958 году в возрасте тридцати семи лет. В популярной мифологии она занимает место яростной феминистки из книги Уотсона «Двойная спираль». Книга эта весьма занятна и полна ярких личных воспоминаний о времени, проведенном в Кембридже, однако далека от честного и точного описания коллег и самого автора.

Работа, которая привела Уотсона и Крика к структуре ДНК, проводилась в Кавендишской лаборатории, руководителем которой все еще был Брэгг. В своей книге Уотсон, который в те годы был молодым американцем, приехавшим в Европу для научной работы, описывает, как впервые познакомился с Брэггом, когда пытался получить работу в Кавендишской лаборатории. Седоусому Брэггу было за шестьдесят, и, будучи символом научного прошлого, он поразил молодого Уотсона, показавшись ему человеком, который проводил большую часть дней в солидных лондонских клубах. Однако работа была получена, и Уотсон удивился тому интересу, который Брэгг проявил к исследованию, давая бесценные, хотя и не всегда приятные, советы на пути к решению проблемы ДНК. Фрэнсис Крик, хотя и был старше Уотсона, с формальной точки зрения все еще оставался студентом, работая над докторской. Как и у многих других ученых того поколения, его научная карьера была прервана Второй мировой войной, впрочем, в его случае это, возможно, оказалось к лучшему. Он изначально учился на физика и только к концу 1940-х годов перешел в биологические науки. Этому решению способствовала в том числе небольшая книга, написанная Шрёдингером и опубликованная в 1944 году. Это заслуживающее внимания сочинение под названием «Что такое жизнь?» все еще есть в продаже и является классикой, выдвинувшей идею о том, что фундаментальные молекулы жизни могут быть поняты с помощью законов физики. Важными молекулами, которые нужно объяснить таким образом, являются гены, несущие информацию об устройстве живого организма и о его функционировании. Когда Шрёдингер написал «Что такое жизнь?», считалось, что гены, как и многие другие молекулы жизни, состоят из белка. Впрочем, как раз в то время было открыто, что наследственные особенности в действительности передаются молекулами дезоксирибонуклеиновой кислоты, которую обнаружили в центральных ядрах биологических клеток[42]

. Это и есть ДНК, и Уотсон с Криком определили ее структуру, используя данные рентгеновских исследований, полученные Уилкинсом и Франклин.

Я в деталях описал структуру ДНК и ее роль в жизненных процессах в другой книге[43]. Ключевой особенностью является то, что ДНК – это двойная молекула, созданная из двух нитей, скрученных вокруг друг друга. Порядок, в котором вдоль цепочки ДНК выстроены различные химические компоненты, называемые основаниями, несет информацию, которую клетка использует для создания молекул белка, выполняющих всю работу– от переноса кислорода в крови до функционирования мышц. Молекулярная цепочка ДНК может частично распутываться, открывая цепь оснований, которые становятся шаблоном для создания других молекул. Также она может раскрываться полностью и точно копировать себя согласно каждому основанию цепи, которому соответствует противоположное основание, тем самым создавая зеркальное отображение, которое формирует новую двойную спираль. В качестве исходных материалов оба процесса используют химический бульон внутри клетки. И оба процесса играют важнейшую роль в самом существовании жизни. Сегодня человек научился внедряться в код ДНК, изменяя инструкции, зашифрованные в фундаменте жизни, – по крайней мере, на примере простейших живых организмов.