«Исповедь Джеймса Уотсона»

В далёком 1972 г. в ХиЖ (№ 1) был опубликован перевод беседы с Максом Дельбрюком. Там он высказал немало парадоксальных суждений, например что в науку идут (во всяком случае, в прошлом, когда она ещё не стала массовой) неприспособленные к жизни маргиналы и что лично у него научные дела продвигались тем лучше, чем хуже были условия для этого; Дельбрюк уподобил учёных персонажу ирландского писателя-абсурдиста Сэмюэла Беккета Моллою — бродяге и калеке, ищущему способ наилучшей раскладки по карманам камешков, которые он любит обсасывать. Возможно, этот писатель был близок Дельбрюку по духу, одно из высказываний Беккета: «На свете нет ничего стоящего, кроме творчества». Кстати, Дельбрюк (вместе с С. Лурией и А. Херши) и Беккет одновременно, в 1969 году, получили нобелевскую премию. (Этот материал из ХиЖ представлен на нашем сайте: <ДельбрюкХиЖ>.)

А в 1978 г. обширное интервью у Дельбрюка взяла Кэролайн Хардинг (оно хранится в архиве Калтеха): <ИнтервДельбрюк>Привожу фрагмент из него (чуть сокращённый), где Дельбрюк говорит о «Двойной спирали» Уотсона. Как я уже отмечал (на примере отклика Джона Мэддокса <Мэддокс>), книга встретила неоднозначный приём.

TheDoubleHelixHARDING: What did you think of The Double Helix?

DELBRUCK:  …He showed the manuscript to quite a number of friends of his before it was published, and I thought it was an important confession on his part, that it was a need for him. People have criticized that he says so many nasty things about other people, but the thing that strikes me most is that he says nastier things about himself than about anybody else, and he obviously had a need to do so. I was surprised by the book, because there are many nasty things about himself I was not aware of, although I thought I knew him. I think my letter was just a formal criticism; the book was written when he was about 37, and is about the time when he was 23, and often as you read the book you don’t know who is speaking, the boy of 23 or the man of 37. But he said, «Never mind. It has to be vigorous writing. I wanted to really write a readable book, not a scholarly book.» And I guess it was a point well taken.

HARDING: Did you read the book about Rosalind Franklin that came out a few years ago?

Читать далее

«Лестничные» формы ДНК

Чтобы пояснить, как устроена модель ДНК Уотсона и Крика, иногда говорят: возьмём обычную лестницу и закрутим её в спираль:

ДНК-лестница

А в 1978 г. в журнале «Naturwissenschaften» (v. 65, p. 106) появилась статья немецких авторов B. Cyriax и R. Gäth «The Conformation of Double-stranded DNA»: <ДНК-лестницы> (кликать: Look inside; в ссылке самый конец статьи оборван, но в нём ничего важного нет), которые поступили наоборот. Они взяли построенную из объёмных моделей часть витка двойной спирали ДНК и раскрутили её, получив структуру (рис. 2 по ссылке), похожую на простую лестницу (её назвали цис-лестницей), то есть показали, что она стерически возможна. В ней между парами оснований (перекладинами лестницы) имеются просветы, значит не будет стэкинг-взаимодействия, однако цис-лестницу удаётся наклонить на 60 градусов (рис. 4), и тогда плоскости ступенек сблизятся. Наконец, продемонстрировано, что цис-лестницу можно изгибать, формируя петли (рис. 5,6), — вроде как при оборачивании ДНК на нуклеосомы.

Читать далее

Репликация ДНК: 1953—1958 гг.

В первой своей знаменитой заметке в «Nature» Уотсон и Крик не рассматривали механизм репликации двойной спирали — они ограничились фразой: «It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the material».

Месяц спустя в том же журнале (от 30 мая) вышла вторая их статья, посвящённая GENETICAL IMPLICATIONS предложенной структуры. В ней читаем: «The first feature of our structure wich is of biological interest that it consists not of one chaine, but of two. These two chains coiled around a common fibre axis…» Затем они говорят о комплементарности оснований и о том, что одна цепь служит как бы оттиском другой, и тут открывается путь к объяснению репликации молекулы: «We imagine that prior to duplication the hidrogen bonds are broken, and the two chains unwind and separate. Each chain then acts as a template…» Ближе к концу статьи они отмечают, что цепи перекручены, поэтому нужно, чтобы они как-то разделились; и хотя сейчас трудно сказать, как это происходит, «we do not feel that this objection will be insuperable».

Итак, в этих двух статьях Уотсон и Крик фактически выдвинули две гипотезы.  Одна — о структуре молекулы; другая — о механизме её удвоения. Сам матричный механизм не вызывал сомнения, а вот раскручивание нитей представлялось малопонятным. Первым на эту трудность сразу же обратил внимание научный руководитель Уотсона в Калтехе Макс Дельбрюк, который стал главным инициатором и участником обсуждения (в котором, кстати, принял участие Г. Гамов) данной проблемы.

М. ДЕЛЬБРЮК (1906--1981)

М. ДЕЛЬБРЮК (1906—1981)

Читать далее

«Всякая молекула от молекулы»

 Суть матричного принципа копирования «наследственных молекул», впервые высказанного Н.К. Кольцовым (слева его скульптурный портрет работы Веры Мухиной) в 1927 г., состоит в том, что имеющаяся молекула служит образцом, который управляет синтезом такой же молекулы. А в более общем виде: сначала с молекулярного носителя информации изготавливается как бы слепок (негатив), а затем по нему воспроизводится точная копия исходного носителя (позитив). От Кольцова принцип «Omnis molecula ex molecula» через Н.В. Тимофеева-Ресовского пришёл к М. Дельбрюку, а от него — к Дж. Уотсону, открывшему комплементарность оснований ДНК.

О том, насколько эта идея в конце 40-х годов была уже чётко осознана, говорит следующий факт. В мае 1948 г. Лайнус Полинг посетил Ноттингем (Англия), куда он был приглашён прочесть лекцию — Sir Jesse Boot Foundation Lecture. Тема: «Molecular Architecture and the Processes of Life». В ней имелся такой интересный фрагмент:

«The detailed mechanism by means of wich a gene or virus molecule produces replicas of itself is not yet known. In general the use of a gene or virus as a template would lead to the formation of a molecule with complementary structure. It might happen, of course, that a molecule could be at the same time identical with and complementary to the template on wich it is moulded. However, this case seems to me to be unlikely to be valid in general, except in the following way.

Читать далее

Nature, April 25, 1953

Джон Мэддокс был главным редактором журнала “Nature” в 1966–1973 и 1980–1995 годах (я уже рассказывал о нём: <Мэддокс>). Покидая в 95-м свой высокий пост, он в прощальной статье (Nature, 1995, v. 378, p. 521) вспоминал, с какими проблемами ему пришлось столкнуться в 66-м, вступая в должность. Об одной из них — реферировании, Мэддокс писал:

«Can a journal with such a reputation survive for long if scientific manuscripts are hardly ever refereed?

It is a good joke (wich a have often used) that Watson and Crick`s paper on the structure of DNA could not be published now. It is only necessary to imagine what people would say if it reached them in the mail: «It`s all model-building, just speculations, and such data as they have are not theirs but Rosalind Franklin`s!»  Some would complain that the sentence beginning, «It was not escaped our attention…» is entirely unsubstantiated, and must be an attempt to claim credit for developments in genetics that lie years ahead».

Легко представить, — писал далее Мэддокс, — что прежде, чем отослать статью, директор Кавендишской лаборатории сэр Лоуренс Брэгг позвонил главному редактору и предупредил его, что она очень важная. А тот сообщил об этом нескольким своим друзьям, в том числе профессору Рэндоллу — руководителю лаборатории в лондонском Кингз-колледже, где работали Фрэнклин и Уилкинс. Им не потребовалось много времени, чтобы на основе отчёта Фрэнклин об её исследованиях волокон ДНК с их ключевой демонстрацией наличия спиральной структуры подготовить статью об этом. И она появилась в том же номере, что и уотсон-криковская, но после неё.

Заголовок и начало статьи в Nature

                                    Заголовок и начало статьи в Nature

В наши дни подобные действия главного редактора, — продолжил сэр Джон, — вызвали бы суровое осуждение: известить группу Кингз-колледжа о том, что свершилось в Кембридже, считалось бы аморальным. Но как бы ни было, справедливость восторжествовала: Уилкинс разделил Нобелевскую премию с Уотсоном и Криком (ранняя смерть Розалинд Фрэнклин избавила нобелевский комитет от сложной задачи выбора четвёртого-лишнего). Кто может жаловаться?

Is DNA Really a Double Helix?

Статья с таким названием была напечатана в «Journal of Molecular Biology» в 1979 г. (v. 129, p. 449), её авторы — Фрэнсис Крик, Джеймс Уонг и Уильям Буаэр. Дело в том, что в 1976 г. появились публикации двух независимых групп исследователей из Индии и Новой Зеландии, в которых предлагалась ревизия модели ДНК Уотсона и Крика. Принцип комплементарности оснований и двухцепочечная структура молекулы в их гипотезе не подвергались сомнению, но изменялись вид и взаимное расположения цепей: предполагалось, что вдоль полимера пять пар оснований закручены в одну сторону (полвитка), а следующие пять пар (тоже полвитка) в другую, и так в каждом витке, поэтому в целом две цепи не перекручены, а идут рядом, бок о бок (side-by-side, SBS-модель). Смысл гипотезы в том, что она снимает сложную проблему разделения нитей при репликации ДНК, которую породила двойная спираль (её осознали сразу после выдвижения этой модели).ДНКвращ

Двойная спираль (картинка кликабельна)

Читать далее

Прозрения Владимира Варичака

Хорватский (сербского происхождения) геометр и физик-теоретик Владимир Варичак (Varičak; 1865 – Варичак1942) учился в Университете Загреба, там же защитил диссертацию и до конца жизни занимал должность профессора. С 1903 по 1908 гг. написал несколько статей по геометрии Лобачевского (ГЛ). В 1910 г. появилась публикация А. Зоммерфельда, в которой он показал связь закона сложения скоростей в СТО с этой геометрией, и в следующем году Варичак развил его идею дальше. Продолжая работать в этом направлении, он выпустил в 1924 г. книгу (на немецком) «Теория относительности в трёхмерном пространстве Лобачевского» (в 1909—1913 гг. переписывался с А. Эйнштейном). Также он внёс вклад в изучение жизни и трудов хорватского учёного 18 в. Руджера Бошковича.

Хотя вопрос о применении ГЛ к СТО затрагивали в тот период многие, Варичак тут был одним из наиболее активных и последовательных — он стремился показать, что ГЛ есть наиболее адекватный математический аппарат для СТО. Нужно отметить, что позднее идеи связи ГЛ с СТО развивали ряд советских авторов — А.П. Котельников, В.А. Фок, Я.А. Смородинский, Н.А. Черников и др.

Читать далее

Э. Мах, А. Эйнштейн и ТО

Бюст в венском парке

Бюст Э. Маха в венском парке

В этом году — сто лет со дня смерти австрийского физика и философа Эрнста Маха (1838—1916). Как экспериментатор он сделал несколько важных открытий в оптике и акустике, изучал также физиологические и психологические аспекты слуха и зрения (в частности, объяснил механизм действия вестибулярного аппарата); среди его работ раннего периода — «О цвете двойных звёзд на основании принципа Доплера», «Объяснение музыкальной теории Гельмгольца» и др. С 80-х годов занимался газовой динамикой (одним из основоположников которой он считается), открыл и исследовал процесс возникновения ударной волны (в этой области именем Маха назван ряд величин и понятий, например число Маха). В то же время он был противником атомистики (не верил в существование атомов).

Как философ известен своими трудами по истории науки и теории познания. В 1883 г. вышла книга Маха «Механика и её развитие», в которой он подверг резкой критике ньютоновские понятия абсолютных пространства, времени и движения, попытался дать новые истолкования исходных понятий классической физики.

Читать далее

Юбилей Григория Перельмана

Нашему замечательному математику и необычному человеку — 50. Наверное, совсем немногие люди (я не из их числа) представляют, почему решённая им проблема считается столь важной, а также суть его доказательства. А вот факт, что за него был обещан миллион баксов, доступен каждому обывателю. (Даже удивительно, сколько этому уделяют внимания, ведь есть артисты, спортсмены, которые зарабатывают много миллионов каждый год. Кстати, Нобелевские премии присуждают единицам из сотен тысяч учёных раз в жизни, один миллион, да и то обычно на троих.)

В мире науки теперь широко используют те же приёмы, что в шоу-бизнесе — рекламу, раскрутку (проблем и людей: идёт борьба за финансы, ресурсы, влияние), и, видимо, подобные аспекты официальной математики (плюс не очень высокие моральные нормы взаимоотношений исследователей в ней) оттолкнули Перельмана. А его твёрдое решение оградить себя от шумихи, внимания жёлтой прессы, гламура и пошлости (когда всё крутится вокруг одного — миллион, миллион, миллион) вполне понятно.

ГрПерельман

Но у Перельмана, мне кажется, есть долг перед наукой математикой: он обязан передать свои знания, свои нереализованные идеи, интуитивные догадки следующему поколению. Они не должны пропасть, ибо всё минется, а математика останется. Поэтому очень бы хотелось, чтобы во имя любимой им науки Григорий Яковлевич нашёл нескольких школьников, студентов, аспирантов, с которыми он стал бы заниматься индивидуально — «Учитель, воспитай ученика, чтоб было у кого потом учиться».

В заключение — шуточный мультик о юбиляре, который несколько лет назад попался мне в Сети:  <ГрПерельманМультик>.

Ф. Крик в Институте его имени

ФрКрик8 июня исполнилось сто лет со дня рождения Фрэнсиса Крика (1916—2004). К этой дате ирландский художник Роберт Баллах создал его посмертный портрет (ранее он написал портрет и здравствующего Джеймса Уотсона; вообще Баллах известен своими портретами политических деятелей, писателей, например Джеймса Джойса и Оскара Уайлда). Его последняя работа украсит новый научный центр — лондонский Институт Фрэнсиса Крика, который должен быть открыт в этом году и стать одним из крупнейших центров медико-биологических исследований в Европе.

Учёный изображён читающим лекцию, на доске надпись: DNA–RNA–Protein. Он держит две свои публикации (причём тексты можно прочесть) — статью о генетическом коде и нобелевскую лекцию. По словам художника, консультантом при его работе над портретом выступал Джим Уотсон — именно он посоветовал изобразить Крика в его пятом десятилетии, то есть в период его больших творческих достижений и мирового признания, и, отмечая его выдающиеся способности к научной коммуникации, делающим доклад.

О способностях Крика к общению мы знаем из книжки «Двойная спираль». На эту тему есть карикатура:

РозиКрикУотсон

*  *  * Читать далее