Фрэнсис Крик
Фрэнсис Гарри Комптон Крик (8 июня 1916, Нортгемптон, Англия, 28 июля 2004, Сан-Диего, США), британский молекулярный биолог и нейробиолог, один из авторов модели двойной спирали ДНК, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года. Его имя навсегда вписано в историю науки: именно Крик вместе с Джеймсом Уотсоном в 1953 году разгадал архитектуру молекулы жизни, открыв человечеству механизм хранения и передачи наследственной информации.
Происхождение и детство
Фрэнсис родился в семье провинциального предпринимателя Гарри Крика (1887-1948) и Энни Элизабет Крик, урождённой Уилкинс (1879-1955). Семья жила в Уэстон-Фавелл, небольшом пригороде Нортгемптона, где отец и дядя Фрэнсиса владели обувной фабрикой. Научная жилка досталась ему от деда: Уолтер Дробридж Крик (1857-1903) был любителем-натуралистом, публиковал работы о фораминиферах и состоял в переписке с Чарльзом Дарвином.
С ранних лет Фрэнсис проявлял неутолимое любопытство к устройству мира. Дядя Уолтер обучал его выдуванию стекла, химическим опытам и фотографии в небольшом сарае за домом. В двенадцать лет мальчик отказался ходить в церковь, объяснив родителям, что ответы на все важные вопросы он намерен искать в науке, а не в вере. Этот атеистический выбор Крик сохранял на протяжении всей жизни.
Образование и начало пути
С восьми лет Фрэнсис учился в Нортгемптонской средней школе для мальчиков, затем по стипендии поступил в лондонскую школу Милл-Хилл, где сблизился с Джоном Шилстоном и взял призы по математике и химии: 7 июня 1933 года был удостоен премии Уолтера Нокса по химии. В 1935 году поступил в Университетский колледж Лондона, где в 1937 году получил степень бакалавра физики, успевая подрабатывать в университетской теннисной команде.
Аспирантуру под руководством Эдварда Андраде Крик начал в UCL, исследуя вязкость воды при высоких температурах. Получил тогда же стипендию Кэри Фостера. Но планы разрушила война. В период Битвы за Британию немецкая бомба уничтожила его лабораторный прибор, и аспирантура прервалась. С 1940 по 1945 год Крик работал в научно-исследовательской лаборатории Адмиралтейства: разрабатывал магнитные и акустические мины, невидимые для немецких тральщиков. Там он познакомился с Дэвидом Бэйтсом, Гарри Мэсси и другими физиками, что позволило ему освоить искусство прикладной научной работы.
Переход в молекулярную биологию
После войны Крик оказался перед выбором: возвращаться в физику или идти в биологию. Книга Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь?» (1944), в которой физик ставил вопрос о молекулярных основах наследственности, повлияла на него решительно. В 1947 году он пришёл в Кембриджскую лабораторию Стренджвейза под руководством Хонор Бриджет Фелл, изучая физические свойства цитоплазмы. В 1949 году Макс Перуц и Джон Кендрью пригласили его в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где занимались рентгеноструктурным анализом белков.
В Кавендише Крик поглощал методологию рентгеновской дифракции, параллельно разбираясь в биохимии и генетике. В 1951 году он вместе с Уильямом Кокраном и Владимиром Вандом разработал математическую теорию дифракции рентгеновских лучей на спиральных молекулах. Этот инструментарий окажется решающим в расшифровке ДНК.
Открытие двойной спирали
В конце 1951 года в Кавендишскую лабораторию приехал 23-летний американский биолог Джеймс Уотсон. Между ним и Криком немедленно возникло интеллектуальное родство: оба были убеждены, что структура ДНК раскроет механизм передачи наследственности. В ноябре 1951 года Уотсон посетил лекцию Розалинды Франклин из Кингс-колледжа: та представила рентгенограммы двух форм ДНК, А и В. Данные были точными, но Уотсон не записал их в подробностях.
Январь 1953 года стал переломным. Морис Уилкинс из Кингс-колледжа показал Уотсону знаменитую «Фотографию 51», рентгенограмму ДНК формы В, снятую Франклин и Раймондом Гослингом. На снимке отчётливо просматривался крестообразный рефлекс, характерный для спиральной структуры. В середине февраля 1953 года Макс Перуц передал Крику и Уотсону отчёт Совета по медицинским исследованиям с кристаллографическими данными Франклин. Химик Джерри Донохью в тот же период указал, какие таутомерные формы азотистых оснований правильные, что позволило выставить основания внутрь спирали.
Понимание парности оснований Крик и Уотсон получили от Эрвина Чаргаффа ещё в 1952 году: аденин всегда равен тимину, гуанин равен цитозину. Собирая модель из металлических пластин, 28 февраля 1953 года они убедились в правильности двуцепочечной антипараллельной спирали с фосфатным остовом снаружи и основаниями внутри. 25 апреля 1953 года в журнале Nature вышла их статья «Молекулярная структура нуклеиновых кислот» объёмом менее 1000 слов, в которой содержалась революционная фраза: структура сама подсказывает механизм копирования. В том же номере были напечатаны работы Уилкинса и Франклин с подтверждающими экспериментальными данными.
Центральная догма и генетический код
После открытия двойной спирали Крик сосредоточился на следующем вопросе: каким образом информация ДНК превращается в белок. В 1956-1958 годах он сформулировал принцип, вошедший в науку как «центральная догма молекулярной биологии»: генетическая информация течёт строго в одну сторону, от ДНК к РНК и далее к белку, но не в обратном направлении. Этот принцип определил всю концептуальную архитектуру молекулярной биологии на десятилетия вперёд.
Одновременно Крик решал задачу генетического кода, то есть вопроса о том, как последовательность нуклеотидов определяет последовательность аминокислот. В 1956 году он предложил концепцию «адапторных молекул» (впоследствии названных транспортными РНК), связывающих кодоны с аминокислотами. В 1958 году он предсказал, что три нуклеотида кодируют одну аминокислоту. В 1961 году Крик вместе с Сидни Бреннером, Лесли Барнеттом и Ричардом Уотts-Тобином опубликовал в Nature работу, доказавшую четыре фундаментальных свойства генетического кода: триплетность, неперекрываемость, считывание с фиксированной стартовой точки и вырожденность (одна аминокислота может кодироваться несколькими кодонами). Это завершило концептуальный каркас молекулярной биологии, заложенный в 1953 году.
Нобелевская премия и международное признание
В 1962 году Нобелевский комитет присудил премию по физиологии и медицине Фрэнсису Крику, Джеймсу Уотсону и Морису Уилкинсу «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Розалинда Франклин к этому времени скончалась от рака яичников в 1958 году: Нобелевский комитет не присуждает премии посмертно.
Помимо Нобелевской премии, Крик был удостоен премии Альберта Ласкера (1960), Королевской медали Лондонского королевского общества (1972), медали Копли (1975) и Ордена заслуг (1991). В 1963 году он отказался от звания командора ордена Британской империи (CBE), считая монархические почести несовместимыми с научным мировоззрением. Личное письмо, которое Крик написал сыну Майклу сразу после открытия двойной спирали в марте 1953 года, в 2013 году ушло на аукционе Christie's за 6 059 750 долларов.
Личная жизнь
Первый брак Крик заключил 18 февраля 1940 года с Рут Дорин Додд. В ноябре 1940 года у них родился сын Майкл Фрэнсис Комптон Крик. Брак распался в 1947 году. В 1949 году Фрэнсис женился на Одайл Спид, художнице из семьи военного офицера. Одайл создала знаменитую иллюстрацию двойной спирали, опубликованную вместе со статьёй в Nature в 1953 году. В этом браке родились дочери Габриель Энн (1951) и Жаклин Мария-Тереза (1954, впоследствии Николс, скончавшаяся в 2011 году). Семья переехала в Сан-Диего в 1977 году.
Крик открыто исповедовал гуманизм и атеизм. В 1960 году он вышел из состава совета колледжа Черчилль в Кембридже в знак протеста против принятия пожертвования на строительство часовни. В 2003 году стал одним из 22 лауреатов Нобелевской премии, подписавших Гуманистический манифест.
Нейробиология сознания
В 1976 году Крик приехал в Институт биологических исследований Солка в Ла-Хойе (Калифорния) на годовой отпуск и больше не вернулся в Кембридж. В Солке он занял должность выдающегося профессора фонда Дж. У. Кикхефера и сменил область исследований: от молекулярной биологии он перешёл к нейробиологии и природе сознания. Его ближайшим партнёром стал немецко-американский нейробиолог Кристоф Кох.
В 1983 году вместе с Грэмом Митчисоном Крик предложил гипотезу «обратного обучения» во время фазы быстрого сна: REM-сон, по их версии, служит для очистки коры от избыточных связей. В 1994 году вышла его книга «Удивительная гипотеза» (The Astonishing Hypothesis), в которой он отстаивал тезис: сознание, «я», чувства и воспоминания являются исключительно продуктом физической активности нейронов. В последние годы жизни Крик сосредоточился на клауструме, тонкой пластине серого вещества между корой и базальными ядрами. Он предположил, что именно клауструм действует как дирижёр оркестра, синхронизируя активность разных зон коры и порождая единство сознательного переживания. Статья «Какова функция клауструма?», написанная в соавторстве с Кохом, вышла в 2005 году, уже после смерти учёного. Кох вспоминал: «Он редактировал рукопись на смертном одре, оставаясь учёным до самого конца».
Последние годы и наследие
28 июля 2004 года Фрэнсис Крик скончался от рака толстого кишечника в больнице Торнтон при Калифорнийском университете в Сан-Диего, не дожив двух недель до своего 88-летия. Он был кремирован, пепел развеяли над Тихим океаном. 27 сентября 2004 года в Институте Солка прошла траурная церемония, на которой выступили Джеймс Уотсон, Сидни Бреннер, Аарон Клуг, Вилейанур Рамачандран и другие выдающиеся учёные.
Вклад Крика в науку трудно переоценить. Открытие двойной спирали 1953 года дало начало молекулярной биологии как дисциплине и привело к расшифровке генома человека полвека спустя. Центральная догма и понимание генетического кода создали язык, на котором биология говорит до сих пор. Последние двадцать лет он посвятил изучению наиболее загадочной проблемы науки, природе субъективного опыта, и сформулировал вопросы, которые нейробиология решает сегодня. Крик был убеждён, что смелость физика задавать «неудобные» вопросы в биологии и есть главный метод научного прогресса.