Реферат: Биография и научные открытия Джеймса Уотсона

Когда Уотсон 23-летним, жадным до истины о наследственной информации, хранящейся в наших клетках, прибыл в Кавендиш Лэборатори в Кембридже, его открытый американский стиль привлек внимание Фрэнсиса Крика с его "экстраординарными способностями собеседника", и он попал на крючок. Для него вдруг перестало иметь значение, что думал Дельбрюк. "Важно было, что думает Фрэнсис". Эти двое свободно обсуждали свои научные достижения с другими исследователями из Кембриджа и Лондонского королевского колледжа, и Уотсон говорит, что эти обсуждения сыграли ключевую роль в их успешной разработке детальной модели молекулы ДНК.

После публикации статьи Уотсона и Крика о структуре ДНК в журнале «Nature» в 1953 г. [17], сделавшей обоих всемирно известными, американский исследователь вернулся в США и приступил к работе в Калифорнийском технологическом институте (в должности старшего научного сотрудника кафедры биологии). В 1956 году он был приглашен в Гарвардский университет, где последовательно состоял на должностях ассистента профессора, адъюнкт-профессора и полного профессора (с 1961 г.).

В Гарварде Дж. Уотсон трудился до 1976 года. Еще ранее в 1968 г. он вошел в штат лаборатории Колд-Спринг-Харбора, где занимал посты директора, президента и ректора. Его блестящая почти 40-летняя карьера на этом поприще прервалась в октябре 2007 года в 79-летнем возрасте после публичной дискуссии о расовых генетических детерминантах умственных способностей, в которой пресса приписала ученому расистские взгляды [9], в связи с чем ему пришлось уйти в отставку.

В Колд-Спринг-Харборе Уотсон в полной мере развернул свой организаторский талант, руководя коллективом, разрабатывающим актуальные направления молекулярной биологии применительно к задачам онкологии, нейробиологии и т.д.

С 2008 года Дж. Уотсон в канун своего 80-летия начал работать советником вновь образованного института – Allen Institute for Brain Science (Сиэтл, штат Вашингтон). Ранее в январе 2007 г. он принял приглашение Л. Белеза, президента Фонда Champahmaud, стать главой научного совета (совещательного органа) Фонда и сформировать его по своему усмотрению.

Специально надо подчеркнуть его руководство Национальным центром исследования генома человека при Национальном институте здоровья (1989–1992).

Вряд ли стоит перечислять список наград и почетных званий, которых удостоен этот экстраординарный ученый. Однако о части наиболее престижных следует упомянуть (кроме Нобелевской премии): член Лондонского Королевского общества (1981), медаль Копли Лондонского Королевского общества (1993), медаль Менделя, член Датской академии наук и искусств, почетный член АН СССР (1989), медаль М.В. Ломоносова (1995), бесчисленные награды на родине (премия Альберта Ласкера – 1960, золотая медаль Джона Дж. Карти Национальной академии наук – 1971, Президентская медаль Свободы – 1977, медаль Беджамина Франклина за выдающиеся достижения в науке – 2001, и др.), наконец, звание почетного рыцаря Британской империи (2002).

Как особый знак уважения к заслугам ученого необходимо указать на секвенирование его собственного генома, осуществленное в 2007 году двумя компаниями: 454 Life Sciences и BCM Human Genome Sequencing Center.

Но нашелся и человек, который казался невосприимчивым к не по годам развитому интеллекту Уотсона и к его готовности к сотрудничеству. Это была Розалинда Франклин, известный специалист по рентгеновской кристаллографии. И Уотсон, и ее бывший коллега Морис Уилкинс, который разделил с Уотсоном и Криком Нобелевскую премию, описывали ее как "недружелюбную". В то же время Уотсон признается, что сам он никогда не стеснялся попросить совета, и пишет, что для каждого лучше "узнать имеющиеся недочеты, чем не иметь возможности перейти к следующей проблеме". Франклин, по-видимому, была не готова к критике и предпочитала работать над ДНК в изоляции, ревностно охраняя свои результаты. Уотсон отмечает, что "избегать конкурентов потому, что боишься раскрыть им слишком много, - опасный путь".

В закусочной, за сэндвичем с плавленым сыром и чашкой кофе со льдом, он вспоминает о своих отношениях с "Рози". "В ней, должно быть, было что-то от синдрома Аспергера, - негромко говорит он, - потому что она, казалось, совсем не смотрела на людей и всегда стремилась пройти мимо. Я думаю, что она толком не знала, чтo другие люди думают, и из-за этого оскорбляла их. Ее расспрашивали на каких-то ужасных собеседованиях в Совете медицинских исследований, и, по-моему, она после них плакала. Она была трудным человеком". Тут он смягчается: "Я всем говорю, что вместо того, чтобы сердиться на трудных людей, нужно понимать, что они не сами себя сделали такими. Это ужасно. И, по-моему, в науке происходит отбор на трудных людей, потому что все думают, что наука имеет дело с идеями, а не с людьми. Но если ты занимаешься наукой и понимаешь, что не можешь общаться с другими, ты оказываешься в крайне невыгодном положении".

Получение Нобелевской премии

В 1962 году Уотсон, Крик и Уилкинс получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине, но к тому времени Франклин, чьи данные позволили сделать их открытие, уже умерла, в возрасте 37 лет, от рака яичников. Когда в 1968 году Уотсон описал "ДНК-гонку" и сообщил, что Уилкинс показал ему данные Франклин без ее ведома, и к тому же пренебрежительно отозвался о ее внешних данных, его подвергли резкой критике феминистки, возмущенные обстоятельствами, которые они сочли вопиющим проявлением половой дискриминации. Хотя премия по одной дисциплине может быть разделена между не более чем тремя лауреатами и хотя роль Франклин не осталась непризнанной, феминистки утверждали, что ее вклад намеренно принизили. Когда в интервью того времени Уотсона спросили, почему внешность женщины имеет значение, он ответил: "Потому что это важно". Эти слова, несомненно, восходят к убеждениям его благовоспитанных наставников ранних лет, когда манеры имели значение и недоброжелательность "была просто недопустимым стилем поведения". Его "старомодные" идеалы проявляются время от времени и сегодня. Он описывает жену Макса Дельбрюка, Мэнни, как весьма привлекательную, но "не такую, на какой ему стоило бы жениться", добавляя, что она ужасно готовила и никогда не интересовалась ни участием в приемах, ни поиском спонсоров, что подобало бы жене университетского президента. Он также не раз говорит о своем неодобрении женщин, которые превращают мужчин в "женоподобных", то есть "мужчин, которым не хватает смелости ничего сказать, - это никуда не годится!"

Последствия всего

С феминистками у него всегда проблемы. Помню, как он подошел ко мне в тот день, когда, десять лет назад, в одной британской газете появился заголовок: "Делать аборт, если у ребенка гомосексуальные гены, - говорит нобелевский лауреат". Широко раскрыв глаза, неожиданно напряженным голосом он сказал: "Что мне делать с прессой?" За обедом он снова вспоминает об этом инциденте. "Я говорил чисто гипотетически, - объясняет он. - Если гомосексуальность возможно выявить до рождения, может ли женщина сделать аборт? Я сказал, что она должна иметь на это право, потому что большинство женщин хотят иметь внуков, точка. Мы не можем это сделать, но это здравый смысл. В любом случае, - говорит он, устало качая головой, - это был плохой день, когда вышел тот заголовок. Я лишь выступал за свободу женщин иметь таких детей, каких им хочется, а не говорил о том, что правильно, а что неправильно".

Одна из его бывших учениц, известный биолог и убежденная феминистка, возмущена тем, как он описал ее в своей книге. Он пишет, что она "пулей вылетела из аудитории", когда бывший президент Гарварда Лари Саммерс выступил со своей печально знаменитой лекцией, где предположил, что меньшая доля женщин, чем мужчин, на штатных научных должностях в университетах может быть следствием, в числе прочего, врожденных различий между полами - теория "непопулярная, хотя едва ли необоснованная", отмечает Уотсон. "Она может критиковать мужчин, но и мужчины могут критиковать женщин, - говорит он. - Меня все время критикуют, и я принимаю это как должное. Если ты участвуешь в общественной жизни, то неизбежно становишься объектом критики". Что же до вопроса о равенстве полов, то он замечает: "Меня заботит только настоящая наука". Однако он с радостью признается, что ценит красивую улыбку или внешние данные в сочетании с подходящей одеждой. Сложно не заметить его любовь к прекрасному: картинки, стеклянные скульптурки и его элегантная жена Лиз, которая на 20 лет его моложе. Однажды в молодости он сказал: "Почти все, что я когда-либо делал, даже в науке, я делал в надежде встретить симпатичную девушку". Но когда речь заходит о науке, он выглядит совершенно беспристрастным. Он признает, что Розалинда Франклин первой увидела бы двойную спираль, "если бы сочла уместным принять участие в соревновании по созданию моделей и могла бы взаимодействовать с другими учеными", и упоминает особо, что одна из его учениц, которую он "вполне поощрял" к научной карьере и которая стала известным профессором-биологом, называет его "первым подлинным борцом за права женщин в науке". По ходу нашего разговора кто-то замечает, что другая бывшая его ученица плохо заботилась о личной гигиене. Он решительно качает головой и вступается за нее: "Нет! Она обладала незаурядным интеллектом".

Его второй вклад в историю - это, несомненно, лаборатория. Когда он стал ее директором в 1967 году в возрасте 39 лет, это было дряхлеющее учреждение, чей вклад в науку был на тот момент близок к нулю. Сегодня это один из ведущих мировых центров генетических исследований. Ее бюджет за прошлый год составил впечатляющую сумму: 115 400 000 долларов. Уотсон считает, что успех пришел оттого, что были выбраны правильные цели - "важные и вместе с тем достижимые". Гордится ли он своим детищем? "Да, я всегда хотел, чтобы все, что мы делаем, было в пятерке лучших в мире. Но я добился этого только поощрением и убеждением людей в том, что они достаточно хороши, чтобы сделать что-то очень хорошее и следить за тем, чтобы не растрачивать свою жизнь на маловажные цели". Он говорит, что лаборатория Колд Спринг Харбор не выжила бы, если бы в ней занимались неинтересной наукой. "Наука должна быть необыкновенной, иначе - смерть".

Любовь и семья

Когда он стал директором, он одновременно работал профессором в Гарварде. В 39 лет он увлекся рэдклифской второкурсницей Элизабет Льюис (Elizabeth Lewis), своей молодой ассистенткой в университете. В итоге молниеносного романа он написал своему близкому другу знаменательную открытку со словами: "Девятнадцатилетняя стала моей". Пока я сижу в простой кухне в доме Уотсонов, сюда влетает Лиз с букетом подсолнухов в руках - "чтобы сделать зал веселее, они такие симпатичные". Черноволосая красавица с широко посаженными глазами и ослепительной улыбкой, от которой, говорит Уотсон, "я всегда чувствую себя хорошо". Несомненно, ее интеллект и поддержка сыграли не последнюю роль в успехе лаборатории. Возвращаясь поздно вечером из лаборатории, я нередко натыкалась на небольшие подарки и записки от Лиз на ступенях, ведущих в нашу пристройку, - например, своевременные напоминания о вечеринке в выходные. Я вскоре обнаружила, что Уотсоны никогда не перестают работать. Дом был все время полон богатых спонсоров и потенциальных жертвователей. В те времена я ничего не знала о вопросах финансирования, но теперь понимаю, что для того, чтобы "привлечь исследователей" на работу в новых зданиях, понадобится еще около ста миллионов долларов сверх расходов на строительство. В поисках спонсоров Джим применяет такую же абсолютно непосредственную тактику, как и во всем остальном. Он пишет: "Ничто не привлекает деньги так, как поиски способов излечения от ужасной болезни".

Но поиск корней умственных и психических расстройств вызван не только жаждой знаний. Из двух его сыновей, 37-летнего Руфуса и 35-летнего Дункана, старший - инвалид и живет дома; он лишен способности планировать будущее. "Руфус просто не мог учиться в школе, - говорит Уотсон. - Он был способным, но не мог написать семестровую работу, потому что не умел организовать свои мысли. Он живет одним днем и ни о чем другом не хочет думать". Руфус был впервые госпитализирован в 1986 году, в то время, когда проходила конференция о геноме человека. Уотсон осознал, что никогда не сможет узнать природу его болезни, пока не выделит ответственные за нее гены. Но по мере того, как о причинах шизофрении становится известно все больше, он задумывается о том, не может ли он сам быть причиной болезни. "Меня беспокоит, что мне было 42, когда родился Руфус, - говорит он. - Я читал, что частота шизофрении возрастает вместе с возрастом обоих родителей". От этой темы он переходит к изложению своей новейшей социобиологической теории о том, что "Виагра" борется против эволюции" - потому что если в ходе эволюции шел отбор на поддержание расстройств эрекции, то смысл этого отбора был в том, чтобы у стариков реже рождались дети. Он предлагает, чтобы "мужчины сохраняли свою сперму, когда им пятнадцать, если они хотят стать отцами, когда им будет восемьдесят".

"Ужас и разрушения"

Он говорит об "ужасе и разрушении", которые могут прийти в жизнь людей из-за ребенка с тяжелой формой аутизма, и надеется, что, научившись диагностировать аутизм на ранних этапах, "мы сможем предотвратить рождение последующих детей в некоторых семьях [склонных к аутизму]". Его мать умерла молодой, в возрасте 57 лет. Он говорит, что ее сердце было ослаблено ревматизмом еще раньше, а его отец умер от рака легких. Именно стремление разобраться в биологии рака и заставило его в конце концов бросить профессорскую кафедру в Гарварде. В должности директора лаборатории Колд Спринг Харбор он мог руководить высококлассными профессионалами, сосредоточив свои усилия сперва на том, чтобы "брать на работу ученых, заинтересованных не меньше его в изучении биологии рака, а затем на том, чтобы найти необходимое финансирование, чтобы они смогли воплотить свои идеи в работе".

Но что же сам Уотсон? "Я был когда-то на 3 дюйма выше ростом, - заговорщицки сообщает он. - Мой рост был 6 футов 2 дюйма, а теперь, думаю, едва ли достигаю 5 футов 10,5 дюйма. - Он переходит на шепот: - Мы уменьшаемся". Еще один источник расстройства для него состоит в том, что, когда была прочитана последовательность нуклеотидов его ДНК, оказалось, что у него мало что осталось от Y-хромосомы - это эволюционный феномен, обычно проявляющийся у стареющих мужчин. Он улыбается: "Я стараюсь об этом не думать". В молодости его очень беспокоила внешность, но он и теперь не любит смотреть на себя. "Беда в том, - говорит он, когда фотограф показывает ему фотографию, - что мне такие, как я, не нравятся". Когда он выглядел лучше всего? Он посмеивается: "В двадцать пять. Но я бы согласился и на тридцать пять. Мужчина, каким бы он ни был старым, хотел бы думать о себе как о не более чем тридцатипятилетнем, но посмотришь на жену, которой сорок пять, и? Нет! Сразу же поймешь, сколько тебе лет".

Значение главного научного открытия Уотсона

Определение структурной модели ДНК явилось рубежом, после которого начался невиданный расцвет молекулярной генетики: синтез РНК и ДНК in vitro, расшифровка генетического кода, рекомбинантные ДНК, генная инженерия, секвенирование геномов и, наконец, постгеномные технологии. Две антипараллельные спирали очаровали весь мир. В историко-научной литературе приоритет Уотсона и Крика никогда не подвергался сомнению. Однако постепенно (в том числе, вероятно, и под влиянием несколько прямых и подчас ироничных суждений, которые позволил себе высказать Уотсон в своей сенсационной книге «Двойная спираль») стали появляться работы с обоснованием заключения о первенстве или паритете Р. Франклин, перемешанным с размышлениями об антифеминизме английских ученых и сожалениями об ее безвременной кончине.

Безусловно, ретроспективное раскручивание истории, а тем более ревизия и пересмотр свершившихся фактов – занятие неблагодарное. Более того, переписчики истории зачастую этим решают собственные конъюнктурные задачи, а не выяснение истины. Иным хочется раскопать задним числом элементы занимательной интриги или драмы. К тому же нельзя выстраивать выводы на основании некоторых юмористических скетчей и эскапад из мемуаров Уотсона (особенно в отношении Розалинды Франклин – «Рози», тем более, что в эпилоге автор очень тепло о ней отзывается). Достоверно известно, что после построения знаменитой модели ДНК ее изобретатели показали подготовленную к печатанию в журнале «Nature» статью своим коллегам – М. Уилкинсу и Р. Франклин. Был достигнут консенсус в отношении коллективной публикации трех работ под общей рубрикой «Молекулярная структура нуклеиновых кислот», причем Уилкинс отказался от предложенного ему соавторства с Уотсоном и Криком. Все эти три статьи одновременно вышли 25 апреля 1953 г., помещенные друг за другом, начиная с сообщения Уотсона и Крика [17, 21, 8]. Они имеются в pdf – см. Интернет-источники. Кроме того, в статье Р. Франклин есть фраза о том, что ее основные идеи не противоречат модели Уотсона и Крика: в случае заявки на приоритет контекст был бы иной.

По сути дела, с точки зрения научной этики все сомнения разрешает данная тройная согласованная публикация всех участников процесса, при которой был четко разделен долевой вклад в решение общей проблемы. Так уж случилось, что в историю вошла только цитируемая тысячи раз статья Уотсона и Крика: она не анализировала рентгеноструктурные и иные детали, а дала ясный, понятный всем образ двойной спирали, закрученной по типу винтовой лестницы, и заканчивалась фразой, освещавшей путь биологам всего мира: «It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material» («От нашего внимания не ускользнуло, что установленное нами специфическое спаривание непосредственно указывает на возможный механизм копирования генетического материала») (рис. 3). Таким образом, трудный вопрос о механизмах репликации гена находил свое решение. Другой момент – это прямые или косвенные притязания ряда исследователей не из Каведишской лаборатории.

Книга: «Двойная спираль»

Автор книги – видный американский ученый Джеймс Д. Уотсон. Каждый, кто следил за последними достижениями мировой биологии, наверняка слышал его имя рядом с именами англичан Фрэнсиса Крика и Мориса Уилкинса. Эти трое ученых, получившие в 1962 году Нобелевскую премию, сделали одно из самых значительных открытий в биологии XX века: установили структуру молекулы ДНК – генетического материала клетки, хранящего информацию о наследственных признаках организма.

«Двойная спираль» – автобиографическая повесть, в которой Уотсон подробно рассказывает о том, как он и его соавторы пришли к этому открытию, – знакомит читателя с «кухней» большой науки. Непринужденная манера изложения, яркие характеристики действующих лиц – известных американских и европейских ученых, образный литературный язык привлекут к книге внимание не только ученых, но и любителей научно-популярной литературы.

Литературное произведение Дж. Уотсона создало вокруг имени автора не меньший ореол известности, чем само научное открытие, историю которого «Двойная спираль» описывает и которое, как все знают, принесло Уотсону совместно с двумя другими учеными высшую международную научную награду – Нобелевскую премию. Нет сомнения, что не было другой книги из сферы науки, которая получила бы столько откликов почти во всех наиболее распространенных научных журналах и стала бы предметом столь же живого (и часто не очень здорового) интереса со стороны гораздо более широкого круга читателей, чем это обычно имеет место.

Невиданное дело – книга о науке оказалась бестселлером наряду с последней книжкой Агаты Кристи или Сименона. Оснований для такой необычайной популярности немало. В наши дни даже школьник-старшеклассник либо далекий от науки рядовой читатель газеты или еженедельного журнала уже что-то слышал о генетическом коде и об открытии «вещества наследственности» – пресловутой ДНК с ее своеобразным строением в виде двух нитей, закрученных одна вокруг другой в «двойную спираль». Довольно заманчиво узнать из уст автора этого открытия о том, как оно было сделано. Но, конечно, одной такой научной любознательности недостаточно, чтобы сделать книгу бестселлером. Большую роль сыграла та атмосфера литературного «скандала», которая сложилась вокруг произведения Уотсона еще даже до его фактического выпуска в свет и все шире распространялась после появления книги.

Причина этого лежит в двойственности материала, из которого построена книга. Уже в самом ее названии эта двойственность аллегорически отражена. Туже, чем две нити в молекуле ДНК, закручиваются в повествовании две ведущие темы. Одна из них – собственно научная, описание этапов выдающегося научного открытия. Вторая тема – это материал типа «домашней хроники», где «домом» является жизнь научного коллектива и даже шире – мирового сообщества ученых, в котором стираются границы городов, стран, континентов. На страницах книги спиралью свиваются шаги научного поиска и человеческие отношения; характеристика химической структуры макромолекул и оценка (до чего субъективная!) характеров действующих лиц; движущая сила научной интуиции и – побуждения далеко не возвышенного свойства. Поскольку вторая тема затрагивала не мудреные химические представления, а касалась черт человеческой натуры, близко знакомых всякому и притом относившихся не к вымышленным героям, а к реальным лицам, то не удивительно, что именно эта сторона книги явилась приманкой для широкого читателя, придала ей характер сенсационности. Прямота суждений автора, его большая искренность (порой, правда, граничащая с цинизмом), живость языка, скульптурная выпуклость образов (нередко с элементом гротеска или, в лучшем случае, дружеского шаржа) и в особенности его полная беспощадность по отношению к самому себе (по меткому замечанию Андрэ Львова, автора одной из по-настоящему блистательных рецензий на книгу Уотсона, последний «произвел над собой судебно-медицинское вскрытие») – все это служит достаточным основанием, чтобы отнестись снисходительно к рискованным и далеко не всегда необходимым экскурсам личного характера. Уотсон в этой части своей книги словно задался целью приложить к себе и к окружающим его собратьям-ученым старый афоризм: «Homosumetnihilhumanumamealienumesseputo» – «Я человек, и ничто человеческое мне не чуждо». Мы помним, что у Достоевского черт в беседе с Иваном Карамазовым меняет форму этого изречения, подставляя слово «сатана» вместо слова «человек». Новая форма была бы уместна и для характеристики позиции Уотсона: «Мы ученые, и ничто человеческое нам не чуждо».

Научно-познавательная ценность книги Уотсона далеко перевешивает те ее стороны, за которые автору пришлось выслушать немало упреков, рассеянных в многочисленных рецензиях и откликах на книгу. Надо сказать, что общая оценка книги, за отдельными исключениями, была в высшей степени положительной. Лучшим свидетельством этому служит предисловие сэра Лоуренса Брэгга, директора Кавендишской лаборатории, где разыгрывались описываемые в книге события. Кстати, он фигурирует в числе персонажей книги.

Для серьезного читателя – а совершенно очевидно, что именно на него и рассчитана в конечном счете книга Уотсона, – «Двойная спираль» вне всякого сомнения представляет незаурядный интерес. Едва ли нужно что-либо добавить к той оценке, которую дал этой книге непревзойденный бытописатель жизни научных кругов Англии Чарльз Сноу: «В литературе не найти произведения, которое лучше дало бы ощущение того, как совершается подлинное научное творчество. Книга раскрывает целый новый мир для широкого читателя, не принадлежащего к среде ученых». Но совершенно ясно, что с особенным интересом и пользой книга Уотсона будет прочитана теми, кто по своему призванию и роду деятельности соприкасается с наукой, людьми разных специальностей и разных поколений.

Предисловие Лоуренса Брэгга